UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemáticas

Carrera de Ingeniería Civil

DISEÑO HIDRÁULICO II

TEMA: DISEÑO DE PUENTE CANAL

Integrantes:
Aguirre Crespo Alan Erick
Coral Chicaiza Iván Andrés
Donoso Estrada Gabriela Carolina
Parra Mendoza Cristhian David

Curso: Sexto Paralelo: Segundo

Docente: Ing. Efrén Ortiz

Observaciones:

Fecha de entrega: 30-01-2019

SEPTIEMBRE 2018 - FEBRERO 2019

INTRODUCCIÓN

El mundo de la ingeniería civil es muy extenso que va desde la construcción de puentes,

edificios, alcantarillado, vías, etc. Un submundo poco reconocido al que nos

enfocaremos en este informe es al concerniente al de la hidraulica; como bien sabemos

la conducción de agua ya sea esta de agua potable o agua cruda destinada para riego por

lo general, va desde una obra de captación que recoge el agua desde una vertiente

transportándola así por conducciones ya sean estas a flujo a presión (tuberías) o a flujo

libre (canales) pasando estas por estructuras que son diseñadas de manera óptima para

aprovechar todas las cualidades posibles y llevar de la mejor manera el agua, pero a

veces por la topografía de los terrenos se hace algo difícil llevar normalmente el agua

por lo que se diseñan estructuras especiales tales como sifones invertidos (que pueden

ser enterrados o elevados), puentes canales o rápidas hidráulicas que superan todas estas

adversidades y transportan el agua sin problemas a futuro.

A lo largo de la formación de un estudiante de ingeniería civil ha diseñado en papel

muchas estructuras, ya sean edificios, conducciones, canales, etc. Pero este

conocimiento no es 100% efectivo ya que al salir al mundo profesional se encuentra a

veces con problemas que no se aprendieron a lo largo de su vida estudiantil, y se le hace

difícil exponer los criterios adecuados para la solución cuando se presenta un problema

constructivo.

Es por esto y tal como se dio en esta ocasión los estudiantes de la materia de Diseño

Hidráulico II, carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Central del Ecuador

realizaron la visita técnica a proyectos hidráulicos, el primer día a Pifo (donde se

observó: salto sky, sifón invertido superficial) y Cayambe (vertederos circulares, tomas
laterales); el segundo día a Ambuqui y el Valle del Chota (bocatomas, vertederos

circulares, compuertas).

La visita técnica a los proyectos nos ayuda a evaluar, conocer, experimentar y agrandar

los conocimientos teóricos adquiridos, por medio del recorrido practico por los

diferentes frentes de las obras, se visualiza el trabajo, diseño y construcción de cada

estructura que conforma la captación (vertederos, desarenadores, rejillas, compuertas,

cuenco disipador, cimentaciones), conducción, embalses (presa, túnel de desvió,

estructura de toma hacia tuberías, vertedero de excesos), además a tener un criterio

acerca del impacto ambiental, el impacto económico y social de los técnicos, obreros y

el desarrollo de la zona, también sus costos, inversiones y problemas que se presentan.

Este tipo de giras técnicas fomentan en el estudiante de ingeniería civil un conocimiento

extra de forma que le sirva de experiencia para cuando salga al mundo profesional y

recuerde todos los aspectos que se vieron en esta gira técnica y pueda solventar los

problemas que se le presenten con facilidad.

OBJETIVOS

OBJETIVO PRINCIPAL

 Realizar un recorrido por las diferentes estructuras Hidráulicas aprendidas a lo

largo del semestre en curso, observando su funcionamiento de forma que genere

un mejor conocimiento en el estudiante.

OBJETIVOS SECUNDARIOS

 Tomar apuntes realizando así un informe donde se indique los lugares visitados,

así como la estructura observada y su funcionamiento.

  Indicar los beneficios y consecuencias que trae para los estudiantes de ingeniería

civil, la realización de las visitas técnicas de las diferentes estructuras

hidráulicas.

 Describir a detalle las obras visitadas indicando si se encontraron errores

constructivos o si las estructuras funcionan correctamente.

 Verificar los conceptos y diseño de azud, rejilla, desripiador, desarenador,

cuenco disipador, vertederos aprendidos en clases.

 Informarse de las ventajas y desventajas que contiene la construcción de la obra;

presupuestos, impacto ambiental, impacto social y económico, avance de obra,

complicaciones que se presentaron.

DÍA: viernes, 18 de enero de 2019

Proyecto: Sifón invertido en la parroquia Pifo, cantón Quito.

La imagen muestra el canal a gravedad previo al sifón invertido, las rejas se encuentran

en un ángulo de 90° que permite la retención de grandes sólidos que pudiera arrastrar a

lo largo del canal, a su vez en la posición de las rejas también se encuentra un vertedero

que hace que el calado del agua disminuya. El ancho del canal es de aproximadamente 5

metros.

El desnivel entre las cotas de inicio y fin del sifón son de 3 metros, con esta diferencia

se logra llegar con la presión necesaria. La tubería es de acero de aproximadamente 75

cm de diámetro, el material es acero y sus anclajes son de hormigón.

Proyecto: Toma lateral

 Reja lateral vertedero

desarenado
r

desripiador

La imagen muestra toma la lateral del río, donde se observan los elementos de la

estructura hidráulica como el vertedero (aliviadero) que permite el flujo del agua a un

nivel deseado,

En la imagen se puede observar de mejor manera el desarenador de la toma lateral.

Proyecto: Rápida hidráulica

se muestra el canal que ingresa a la rápida, tiene un ancho aproximado de 2,5 metros, el

calado del agua fue bajo.

 Cota inferior,
Río

Cota superior,
Inicio de la
rápida

Canal de
aproximación
Vista desde la cota superior a la rápida; se identificó a lo largo de esta estructura que su

rugosidad fue modificada, es decir, se colocó grava en forma incrustada, esta técnica

disminuye la velocidad en la rápida para que el impacto aguas abajo sea menor.

Modificación de rugosidad
Proyecto: Toma Caucasiana

reja vertedero
Desarenador

Galería

En el proyecto se pudo identificar claramente los elementos de una toma caucasiana. El

ancho de la toma fue de aproximadamente 5 metros, con un vertedero que permite llevar

el agua a una cota inferior. Se identificó la reja que permite el paso del caudal solicitado

a la galería donde posteriormente pasa al desarenador, consta de una compuerta que al

abrirla desemboca o devuelve al río lo que no se requiere.

DÍA: sábado, 19 de enero de 2019

Proyecto: Encauzamiento de Rio – Sistema de Riego Ambuquí

 En la imagen se puede apreciar el conducto del canal de riego, el desripiador del

sistema de captación, el canal propiamente dicho tiene una altura de 1,5 metros y la

conducción antes del desnivel o disipador alcanza una altura mayor a los dos metros.

La imagen muestra la prueba del desripiador abierto, como se observa el agua dejo de

pasar hacia el canal y se dirige nuevamente al río, llevando consigo gravas acumuladas

provenientes de la captación aguas arriba.

La imagen muestra el resalto hidráulico que se forma al momento que se abre el

desripiador y el nivel del agua comienza a bajar. Llegó hasta un punto en el cual el nivel

del agua ya no bajo más y se mantuvo constante para la formación del resalto.

En la imagen se puede apreciar un tramo de recorrido abierto y cerrado del canal de

riego, en su mayoría se pudo apreciar que el canal iba enterrado en el piso y solo en

ciertas partes se tenía acceso o estaban descubiertas, mismos tramos que eran de control

del canal.
En la imagen se puede apreciar que, para llegar a la obra de captación propiamente

dicha, se tiene que pasar un filo de tierra pegado al río y también por túneles excavados

debajo del risco, estos últimos identificándose que estaban compuestos por cangahua y

sin recubrimientos, dado que este tipo de suelo es muy resistente.

Otra obra que se pudo apreciar es un sifón invertido, mismo que se podían sentir las

vibraciones que causaba el caudal que circulaba por el mismo, para llegar a la parte

superior se tuvieron que recorrer escalones empinados.

En la imagen se puede apreciar el punto de control y limpieza existente para el sifón

invertido, en el que se hallaron basuras como ramas, hojas, plásticos, gravas, en su

mayoría material hervóreo.

CONCLUSIONES

1. Durante la formación de la carrera profesional de un ingeniero civil, es de suma

importancia que el estudiante además del aprendizaje teórico, se relacione con la

aplicación práctica de las diferentes obras que a lo largo de la carrera, aprende a diseñar.

2. Los proyectos de captación ubicados en la reserva Cayambe - Coca, benefician a un

sinnúmero de usuarios a lo largo de los cantones Cayambe y Pedro Moncayo. Las

florícolas son los principales beneficiarios que se abastecen de este proyecto para el

riego de su producción.
3. La reserva Cayambe - Coca se caracteriza por tener ríos de montaña que traen

consigo gran cantidad de sólidos de arrastre y sedimentos, por lo tanto, pudimos

observar las correspondientes captaciones caucasianas que se acoplan a ríos de estas

características. La reja, galería, desarenador, desripiador, compuertas de purga, tanques

de carga, etc, son las estructuras que pudimos observar claramente en las captaciones.

4. Una de las estructuras que más captó la atención también fue la rápida que conecta

las aguas captadas en la reserva con el río la Chimba, aguas abajo de la rápida

observamos un colchón de aguas y macrorugosidades como disipadores de energía

5. Al pie de la reserva Cayambe - Coca se encuentra una captación lateral ubicada en la

parroquia de Olmedo, junto a esta captación, además, se ubica un tanque de contra

regulación para las variaciones de demanda presentadas a lo largo del año.

6. Aproximadamente a 40 km aguas abajo de la captación, un sifón invertido que

conecta una diferencia de nivel separada de una depresión fue otra de las estructuras que

llamó nuestra atención, pues su extensión longitudinal y la transición de canal a tubería

dan como resultado la combinación de dos criterios de diseño, flujo a gravedad y a

presión.

RECOMENDACIONES

1. Es recomendable que previo a la visita de las diferentes obras, se haga un estudio

informativo que permite al estudiante determinar el nivel de importancia de cada uno de

los proyectos.

2. El nivel de estudio de nuestra carrera requiere de visitas constantes a obras que

permitan mejorar el aprendizaje, pues tan solo diseñar a papel no es suficiente para

clarificar la concepción estructural, arquitectónica y técnica de las obras que

aprendemos a diseñar a lo largo de la carrera.