ESTRUCTURAS DE

Ing. civil

CRUCE Y/O
ACUEDUCTOS.
CURSO: DISEÑO DE OBRAS HIDRULICAS
Integrantes:
• Cubas Avila Jeyner
• Caipo Benites Victoria Banesa
• Castillo Vasquez Jhojan
• Floriano Cruz Victor Jhenrry
• Aguirre Acevedo Gerson Piero
• Romero Cisneros Héctor
• Noriega Pompa Jhosmar David
Introducción
• Crear una infraestructura adecuada para el para el suministro de agua es trabajo de expertos
ingenieros civiles que estén en capacidad del diseño de acueductos que verdaderamente
solucionen las necesidades de una población
• El saneamiento básico es una necesidad indispensable en las comunidades.
• Además, poder diseñar acueductos y alcantarillados que lleven agua potable a una comunidad
conlleva una gran responsabilidad, pues para lograrlo es necesario realizar obras hidráulicas,
sistema de tratamiento del agua, su almacenamiento, distribución y recolección, entre otras
 OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Dar a conocer de que se trata las estructuras de cruce y/o pase –
acueductos de Nazca en la provincial de Nazca, departamento de Ica,
en la cuenca del río Grande.

OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Explicar del proceso que lleva hacer un acueducto, cuáles son sus
beneficios, tipos de acueductos, etc.

• Informar de la importancia que tienen los acueductos de Nazca.

JUSTIFICACIÓN E
IMPORTANCIA
Debido a las sequias que azotaban el lugar además de ser una
zona árida. Los antiguos habitantes del valle de Nazca, lograron
desarrollar una tecnología que permitió la conducción del agua
para la agricultura y el consumo humano.

Los Acueductos de Nasca, son un símbolo de la Ingeniería de la

Hidráulica en el Perú.
UBICACIÓ
NOS ACUEDUCTOS DE
L
NASCA SE UBICAN:
📌 Provincia: Nasca.
📌 Departamento: Ica, en la
cuenca del río Grande Perú.
📌 Distritos: Nasca y Vista Alegre
📌 Coordenadas UTM son:
• Los Acueductos de Nasca se ubican en la provincia de
506,740 E y 8´360,620 N Nasca, departamento de Ica, en la cuenca del río Grande
Perú, distritos de Nasca y Vista Alegre, caracterizado por ser
(referencial ciudad de Nasca) un sistema hidrográfico que nace únicamente en base a las
precipitaciones que ocurren en las montañas de la parte alta
de la cuenca
 ANTECEDENTES
Antecedente Local Antecedente Nacional Antecedente Internacional
Hago, Albin. (2018) con el título Nacional
Cruz Olga (2015)
“Diseño del canal de riego para Jiménez, Josué. (2017)
el anexo collay, distrito de “La eficiencia de conducción en “Estudio de caso para la
Tayabamba – Provincia de el canal troncal tramo no
optimización del sistema de
Pataz – Región la Libertad” revestido margen izquierda del
Donde el proyecto compone la río tumbes 2017Con el objetivo acueducto del municipio de
conducción del agua desde el de resolver la eficiencia de
Paipa departamento de Boyacá y
río Cajón hacia el anexo de conducción de canales
Collay, para la producción de revestidos y no revestidos en el búsqueda de fuentes alternativas
cultivos agrícolas, esta sector agrícola de la comisión
para el abastecimiento de agua"
planificación beneficiará a 112 de usuarios de la irrigación
familias Margen Izquierda del Río
Tumbes
IMPORTANCIA DE LA HIDROLOGIA E
HIDRAULICA BASES TEÓRICAS

HIDRAULICA
HIDROLOGIA
El Manual de Hidrología, En cuanto a la definición de
Hidráulica y Drenaje nos la Hidráulica, nos hace
dice que la Hidrología mención, que es una rama de
viene a ser la ciencia la física y la ingeniería es la
dedicada al estudio de la encargada de estudiar las
distribución espacial y propiedades físicas de los
temporal, las propiedades fluidos.
del agua existentes en la
atmósfera y la corteza
terrestre.
Bases teóricas
ACUEDUCTOS

Tipos de Definición
Estructuras de
Cruce y/o Pase
de Acueductos.
Construcciones de
sistema de irrigación
artificial con la finalidad de
Acueductos a transportar agua desde un
Acueductos a punto, hasta otro, tanto
presión superficie para consumo humano o
libre. para riego.
DIMENSIONES CANTIDAD DE AGUA MANTENIMIENTO
CAPTADA POR ACUEDUCTO
 La parte subterránea tiene un  Si se realiza un trabajo
ancho promedio de base de 80  Pequeños caudales que van comunitario en periodos
cm. desde 13 hasta 67 litros de secos, para deshierbar,
 Los canales superficiales agua por segundo (l/s), lo extraer sedimento de los
tienen un ancho promedio de suficiente para satisfacer las canales, limpiar las paredes
base de: 1m. demandas de la población, rocosas y des colmatar los
• La longitud de los acueductos
tanto para consumo y riego. reservorios, el costo debería
varía entre 400 a 1000 metros,
de los que se ha podido hacer
(Ancajima,2014). ser cero.
mediciones.

CONSIDERACIONES PARA
EL D.H DE ACUEDUCTOS  Variaciones periódicas
de los consumos e
influencias sobre los
componentes del
sistema.
 Calidad de los materiales
a utilizar
 CONSIDERACIONES PARA EL D.H. DE
ACUEDUCTOS
 Disponibilidad en cantidad  Estadística de consumo de  Período de diseño y vida
y calidad del agua de las agua de la localidad en probable de las
fuentes. estudio o en similares. estructuras.
CONSIDERACIONES PARA EL D.H DE
ACUEDUCTOS
 Variaciones periódicas  Calidad de los materiales
de los consumos e a utilizar.
influencias sobre los
componentes del
sistema.
DEMANDA DE AGUA:
Caudal medio diario: Caudal máximo diario: Caudal máximo horario:
El Caudal Medio Diario, Qmd, es corresponde al máximo caudal corresponde al caudal de consumo
el caudal medio calculado para consumido, registrado en un máximo registrado durante una hora
la población proyectada con sus período de 24 horas a lo largo de en un período de un año sin tener en
ajustes teniendo en cuenta la un año cuenta el caudal de incendio.
dotación bruta calculada.

Coeficiente de Caudal Máximo Diario k1

se debe obtener de la relación entre el mayor caudal de consumo diario
y el caudal de consumo medio diario, utilizando los datos registrados
por Empresas Públicas de Medellín en un período de mínimo un año.
DEMANDA DE
AGUA:
Coeficiente de Caudal Máximo Horario con relación al Caudal Máximo Diario k2
Este debe calcularse, para el caso de ampliaciones del sistema de acueducto, como la relación entre el Caudal
Máximo Horario QMH, y el Caudal Máximo Diario, QMD, registrados durante un período mínimo de un año, sin
incluir los días en que ocurrieran fallas relevantes en el servicio o situaciones de emergencia.

Perdidas de carga admisible

La pérdida de carga en una tubería o canalización es la pérdida de presión que se produce en un fluido debido a
la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería que las conduce. Determinar
diámetro de una conducción con de PVC-O TOM ® a presión se hace teniendo en cuenta:
• Los parámetros hidráulicos (caudal, pérdidas de carga y velocidad).
• Los parámetros hidráulicos y económicos óptimos (coste del bombeo y amortización de las instalaciones).

Secciones y dimensionamientos
La dimensión principal de un acueducto es el diámetro de la conducción y el espesor de la misma.
Para su determinación se debe separar el análisis en dos grandes grupos claramente diferenciados:
Que el acueducto (o el tramo considerado) realice la conducción del agua por gravedad.
Que el caudal sea impulsado por una bomba o un sistema de bombeo
ACUEDUCTO DE CANTALLOC
Los Acueductos de Contalloc se ubican en la provincia de Nasca, departamento de Ica, en la
cuenca del río Grande, caracterizado por ser un sistema hidrográfico que nace únicamente en
base a las precipitaciones que ocurren en las montañas de la parte alta de la cuenca, en las
estribaciones de los Andes centrales y que dan origen a cursos de agua de características
intermitentes, que suelen durar solamente entre tres y cuatro meses cada año (diciembre a
marzo), los acueductos se ubican en la parte baja de la cuenca; se caracteriza por ser una faja
desértica muy seca
CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA
 El agua bajo tierra fluye como  Los Nasca supieron canalizar y llevar
si fueran pequeños riachuelos esta agua la superficie construyendo
que provienen de las alturas. medio centenar de estos sistemas
hidráulicos de galerías filtrantes
llamados acueductos
GEOMETRÍA
La forma de espiral es para la oxigenación,
impiden la erosión y son antisísmicas

Y es por donde se puede ingresar para su

limpieza.
 SISTEMA
FUNCIÓN CONSTRUCTIVO
Captar el agua del subsuelo y En los tramos cubiertos construyeron
transportarla hacía la superficie, chimeneas de sección helicoidal cada
siguiendo una pendiente graduada. cierto tramo (50, 100 y 120 m)
Long. Prom. Es de 4 a 10 m.
EJEMPLO APLICATIVO:
 Caudal n S Cota
EJEMPLO APLICATIVO: 1.00 m3/s 0.014 0.002 4110 m.s.n.m

1. Diseño Hidráulico: Canal de

entrada Tan (a) = 1/0.5 a. Por máxima eficiencia
(a) = arco tan (1/0.5) Hidráulica
(a) = 63.42 1
a
T
0.5 b/y = 2(tan(63.42/2))
b = 1.23571 Y

Y 1
0.5
b
 c. Calculo de Y usando la ecuación
EJEMPLO APLICATIVO: de Manning:

b. Calculo de Área, Perímetro Mojado y Radio

Hidráulico:
- Calculo de -Calculo de Radio
Área Hidráulico
A = 1.23571 Y^2 + Reemplazamos datos y calculamos
A = 1.23571 Y^2 + 0.5Y^2 0.5Y^2 Y +
P = 1.23571
2.23607 Y Y = 0.6256 m
- Calculo de Perímetro Mojado Reemplazamos hallar “b”
A = 0.8 Y^2 + 0.5Y^2
P = 1.23571 Y + 2.23607 Y P = 0.8 Y + 2.23607 Y

b = 1.23571 Y A = 0.8 Y^2 + 0.5Y^2

R=
b = 0.7732 – PPC = 0.80 m P = 0.8 Y + 2.23607 Y
EJEMPLO APLICATIVO:Reemplazamos ”y” en las ecuaciones y
calculamos
d. Calculo de Y usando la ecuación
de Manning con las nuevas ecuaciones: A = 0.8 Y^2 + 0.5Y^2 = 0.6794 m2
= 2.1725 m
P = 0.8 Y + 2.23607 Y

A = 0.8 Y^2 + 0.5Y^2

R= = 0.3127 m
P = 0.8 Y + 2.23607 Y
e. Calculo de f. Calculo de
A = 0.8 Y^2 + 0.5Y^2 (T) (V)
R=
P = 0.8 Y + 2.23607 Y
T = 0.80 + 2 * 0.5 * V = 1/0.6794
Y = 0.6138 m
T = 1.4138 m V = 1.4718 m/s
EJEMPLO APLICATIVO: f. Calculo de la energia:

e. Calculo del Numero de Froude: E = 0.6138 + (1.4718)^2/2G

- Profundidad media: E = 0.7242 m

Y = 0.6794 / Nueva sección: Canal de

entrada
1.4138
Fr = V/(Gy)^0.5 Y = 0.480549 1.4138m
Fr =
1.4718/(9.81*0.480549)^0.5
Fr = 0.6778 < 1
Los canales comparten
Fr = 0.73452 <1 propiedades
Hidrológicas por eso 0.6138 m
Flujo sub critico
los parámetros de
Diseño son los 0.80 m
mismos
 Ecuaciones a
EJEMPLO APLICATIVO: usar

2. Diseño Hidráulico: Tramo elevado

a. Usamos Manning para calcular “Y”

b
b. Recalculamos y con Manning

Y = 0.5866 m Y = 0.5932 m
b= PPC = b = 1.20
b = 2 *0.5932 m
1.1865m m
 Yc = 0.5866 m
EJEMPLO APLICATIVO:
2. Diseño Hidráulico: Tramo elevado

Yc

b
c. Calculamos (T), Velocidad y Área:
PPC = b =
1.20 m
T = 1.20 m d. Calculo de la energía:
V = 1/ 7039 m3
A = b * Y = 0.7039
V = 1.4207 m/s E = 0.5866 + (1.4207)^2/2G
m2
E = 0.6894 m
EJEMPLO APLICATIVO:
3. Diseño Hidráulico: Longitud de transición1.4138m

0.6138 m

L = ( 1.2 – 0.80) / 2tan 0.80 m

(12.5)
L = 0.9021 ppc = 0.95 m 0.5866

1.2 m
EJEMPLO APLICATIVO:
3. Diseño Hidráulico: Perdida de Energía
EJEMPLO APLICATIVO:
3. Diseño Hidráulico: Perdida de Energía

0.7242 + 4110 = 0.6894 + x + (0.3 * (1.4207^2 - 1.4718 ^2)/(2 * 9.81)

X = Z2 = 4110.0348
EJEMPLO APLICATIVO:
4. Diseño Hidráulico: Calculo de S en el acueducto

8.60 m

Tg a = y / x Sen =0.102617 = y / 8.6

S= ( 1 * 0.014 / 0.7039* 0. 2966)^2 Tg a = S= 0.001791 Y= 0.01540 m

a = arco tn 0.001791

a = 0.102617
EJEMPLO APLICATIVO:
4. Diseño Hidráulico: Calculo de cota punto 3

C2 = 4110.0348- Y= 0.01540 m = C3

C3 = 4110.02 m.s.n.m
EJEMPLO APLICATIVO:
3. Diseño Hidráulico: Perdida de Energía

0.6894+ 4110.02 = 0.7242 + x + (0.3 * (1.4718 ^2 - 1.4207 ^2)/(2 * 9.81)

X = Z4 = 4109.9852 m. s. n . m