Diseñamos con los siguientes datos: Q = Caudal = 0.30 m³/s Forma del canal = Rectangular Base del canal = 0.60 m I.- SELECCIÓN DEL DIÁMETRO DE LA PARTICULA: El diámetro en un caso real seria sacado del estudio del agua en un laboratorio Por criterio escogemos diametro de la particula: d = 0.25 mm Porque particulas menores a 2 mm pasan el tamiz n°200 y generalmente son arcillas. II.- VELOCIDAD CRÍTICA DEL FLUJO: V
W
TS
TD
Hallamos la velocidad crítica del flujo:
Va d Según la tabla elegimos el valor de "a": a 36 44 54
d(mm) >1 1 - 0.5 ≤ 0.2
El diámetro de la partícula es: V 44 d(cm/ s)
V = 22 cm/s V = 0.22 m/s Es recomendable que esta velocidad se encuentre ente 0.2 y 0.6 m/s
Ing. Civil
Universidad Nacional de Cajamarca
Irrigación
III.- VELOCIDAD DE CAIDA DE LA PARTICULA: Hallamos W, según la tabla para:
d = 0.25 mm
Estos valores fueron calculados por ARKHANGELSKI d(mm) 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05
W (Cm/s) 4.32 3.78 3.24 2.7 2.16 1.56 0.962 0.178
W = 27 mm/s W = 2.7 cm/s W = 0.027 m/s
IV.- DETERMINACION LONGITUD DEL TANQUE: La profundidad se recomienda que se asuma entre los siguientes valores: 1.5 m < h < 4.00 m
Asumimos:
h = 1.00 m
a L
Encontramos la longitud "L":
L K
V*h W
Velocidad de escurrimiento 0.2 0.3 0.5
K 1.2 1.5
K 1.25 1.5 2
V = 0.22 m/s K = 1.30 (Interpolando de la tabla) L = 10.59 m L = 10.60 m V.- DETERMINACION ANCHO DEL TANQUE: Asumimos la altura h, prara hallar el ancho B:
B
Q h* V
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Irrigación
Q= h= V= B0 =
0.30 m³/s 1.00 m 0.22 m/s 1.36 m
B0 = 1.40 m
B0 = 1.40 m Canal entrada
10.60 m Dividiendo en dos naves:
0.70 m
0.70 m
Canal entrada
10.60 m
Asegurar el manteniemiento: Con el fin de no dejar de funcionar solo para limpiar el desarenador, por este motivo se agregará otra nave.
0.70m
0.70m
Canal entrada
B
0.70m 10.60 m
El ancho de la caja solo con agua = 2.10m Ancho de los muros que dividen las naves = 0.15m El ancho total de la caja sale = B = 2.40m
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Irrigación
VI.- DISEÑO DE LA TRANSICION: LT1
0.60 m
2.40 m
θ = 12.5 º
Este angulo es recomendado por HIND B = 2.40m b = 0.60m
L T1
Bb 2 Tg
Longitud de transicion: LT1 = 4.10 m VII.- LONGITUD TOTAL DESARENADOR: El desarenador tiene 2 transiciones y a estas se les sumara la longitud del tanque. L. Total = 2*LT1 + L L. TOTAL = 18.80 m
VIII.- ALTURAS Y PENDIENTES:
LT1 = 4.10 m 0.45 m
Transicion
LT1 = 4.10 m
Desarenador
Transicion
1.00 m
Canal entrada
L = 10.60 m
S1%
h1 = 0.55 m
h' h2 S2%
HALLANDO EL VOLUMEN DE SEDIMENTO: La concentracion del sedimento:
C = 1.00 g/lit
Vol = 0.30 kg/s Vol = 25920.00 kg/dia El peso especifico de la arena es:
ɣa = 1800.00 kg/m³
Vol = 14.40 m³ en un dia
Ing. Civil
Analisis de agua en laboratorio.
Universidad Nacional de Cajamarca
Irrigación
Luego:
h1 h2 * L Vol 2 h1 = 0.55 m L = 10.60 m h2 = 2.20 m Entonces: h' = h+h2-h1 h' = 2.65 m Tiempo de lavado de sedimento: T = 1.00 día PENDIENTE S1%: S1% = 100*h1/ LT1 S1% = 13% PENDIENTE S2%: S2% = 100*h'/ L S2% = 25% >= 5%
OK
IX.- COMPUERTA DE LIMPIA: Caudal máximo de salida, se calculará como un orificio. a = 0.20 b = 0.20
Cd = 0.6
QS Cd * a * b * (2gHTOTAL ) Qs = 0.2031 m³/s
X.- CALCULO DEL CANAL DE LIMPIA: b = 2y Donde: A = 2y * y = 2y² P = 2y + 2y = 4y 2 R = (2y / 4y) = y/2 Remplazando en mannig: 2
Q
AR 3 S n
Ing. Civil
1
2
1
2
< Q Diseño
OK
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Irrigación
Para: S = 0.025 (Asumido según el siguiente criterio) Desarenador San Gabán Majes Chavimochic
Pendiente del Conducto de purga 2.50% 2.00% 2.00%
Caudal de purga (m3/s)
n = 0.013 (Canales revestidos con C°, mediamente buenas) Q = 0.203 m³/s Remplazando datos tenemos: y = 0.20 m b = 0.40 m Cálculo de la velocidad: V= Q/A V = 2.54 m/s
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