DISEÑO_HIDRAULICO_TOMAS_LATERALES

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

FACULTAD DE INGENIERÍA 2.1

E.A.P. DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO : ESTRUCTURAS HIDRAULICAS TEMA : DISEÑO DE TOMAS LATERALES DOCENTE : ING. HUGO ROJAS RUBIO

PERÚ

ÍNDICE PAG. 1 2

INTRODUC CIÓN O B J E T I VO S I.- TOMAS LATERALES NO TUBULARES: 1.1 CRITERIOS GENERALES DEL DISEÑO HIDRAULICO 1.2 1.2 PERD PERDID IDAS AS DE CARG CARGA A EN TOMA TOMA DE PARE PARED D

3 3

DELGADA 1.2.1 PERDIDAS POR DERIVACION

4

1.2.1 PERDIDAS POR COMPUERTAS

5

II.- TOMAS LATERALES TUBULARES

8

2.2 DEFINICION 2.2 CONSIDERACIONES HIDRÁULICAS

8 9

2.3 CALCULOS HIDRAULICOS

9

III .- DISEÑO DE LA TOMA Nº 1 DEL CANAL LATERAL I-1 3.1 DISEÑO HIDRAULICO DE AL TOMA C ONCLUSIONES RECOMENDACION ES REFER ENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

16 19 41 42 43

INTRODUCCIÓN

En el presen presenta ta trabajo trabajo se ha elabo elaborad rado o el diseño diseño de toma tomass latera laterales les

no

tubulares, tubulares, el propósito propósito de este tema es considerar las principales principales alternativas

ÍNDICE PAG. 1 2

INTRODUC CIÓN O B J E T I VO S I.- TOMAS LATERALES NO TUBULARES: 1.1 CRITERIOS GENERALES DEL DISEÑO HIDRAULICO 1.2 1.2 PERD PERDID IDAS AS DE CARG CARGA A EN TOMA TOMA DE PARE PARED D

3 3

DELGADA 1.2.1 PERDIDAS POR DERIVACION

4

1.2.1 PERDIDAS POR COMPUERTAS

5

II.- TOMAS LATERALES TUBULARES

8

2.2 DEFINICION 2.2 CONSIDERACIONES HIDRÁULICAS

8 9

2.3 CALCULOS HIDRAULICOS

9

III .- DISEÑO DE LA TOMA Nº 1 DEL CANAL LATERAL I-1 3.1 DISEÑO HIDRAULICO DE AL TOMA C ONCLUSIONES RECOMENDACION ES REFER ENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

16 19 41 42 43

INTRODUCCIÓN

En el presen presenta ta trabajo trabajo se ha elabo elaborad rado o el diseño diseño de toma tomass latera laterales les

no

tubulares, tubulares, el propósito propósito de este tema es considerar las principales principales alternativas

utilizadas para derivar un determinado caudal de agua de un canal principal a un secundario, y finalmente para el riego en las Parcelas.

Generalmente su capacidad guarda relación con el concepto de concentración de riesgo y extensión del área de riego que domina el lateral, veremos aquí las consideraciones que debemos tener en cuenta para el diseño hidráulico tomas laterales.

OBJETIVOS •

Determinar la pérdida de carga en la toma.

•

Calcular el gasto que pasará por esa toma.

•

Identificar el tipo de riego, para obtener su módulo de riego.

•

Determinar la capacidad portante del suelo.

•

Saber el coeficiente de rugosidad según el tipo de material a que va a ser construido.

.

•

Determinar el coeficiente en la entrada según la forma de la entrada.

•

Determinar la carga de velocidad.

DISEÑO HIDRAULICO DE UNA TOMA LATERAL I.- TOMAS LATERALES NO TUBULARES: 1.1CRITERIOS GENERALES DEL DISEÑO HIDRAULICO: Las tomas generales se diseñaran

de acuerdo a las condiciones topográficas que

 presente la rasante del canal alimentador y el canal derivado, también se hará el estudio de las perdidas de carga ya que el conocimiento de ellas n os permite calcular los niveles de energía, muy importante para el “Dimensionamiento de lasa Estructuras Hidráulicas”. Las perdidas de carga se expresan en : h

=

k 

v2 2 g 

donde k es el coeficiente de perdida cuya dificultad es escogerle un valor, nosotros escogeremos el mas apropiado de los que estudiosos recomiendan, cabe destacar que los valores de “k” son obtenidos experimentalmente y llevados a la practica en fenómenos similares.

1.2 PERDIDAS DE CARGA EN TOMA DE PARED DELGADA:

CANAL ALIMENTADOR

90º

(1) (2)

Q (1)Borde de entrada (2)

=90º (3) (4)

(3) (4)

Pérdidas que comúnmente se originan en tomas:

A) ENTRE SECCIONES 1.1 Y 2.2 (Pd) Perdidas por derivación en bordes de entrada. B) ENTRE SECCIONES 2.2 Y 3.3 (Pr) Perdidas por rejillas. C) ENTRE SECCIONES 3.3 Y 4.4 (Pp) Perdidas por machón o pilar. D) ENTRE SECCIONES 4.4 Y 5.5 (Pc) Perdidas por compuertas. Generalmente para nuestros diseños consideramos las perdidas en A) y D); pues las otras tienen mínima incidencia en el diseño, por lo que al hacer el balance de energía (Ecuación de Bernoulli) entre las secciones 1.1 y 5.5 tendremos :

 E 1

=

 E 5

+

 Pd  +  Pc

1.2.1 PERDIDAS POR DERIVACION: Según Ven Te Chow, este fenómeno es complicado por las diferentes variables que en el interviene, a continuación se presenta algunos valores del coeficiente (Kd), para ángulo de derivación 90º. TABLA: COEFICIENTES PARA DETERMINAR PERDIDAS POR DERIVACION ө=90º Q−

QO

0.65 a

0.75 a

0.80 a

0.85 a

0.95 a

Q

0.75 0.87

0.80 0.88

0.85 0.89

0.95 0.90

0.98 0.96

Kd Donde :

 Pd  =  Kd 

v2 2 g 

Kd = Coeficiente de perdida en la derivación v = Velocidad corresponde al canal alimentador  Las perdidas por bordes de entrada no se tomaran en cuenta por no tener significancia. 1.2.2

PERDIDAS POR COMPUERTAS:(Pc)

Tomando en consideración los experimentos realizados al respecto se hace un análisis de dicha situación, donde se ha tratado de resumir el fenómeno, teniendo en cuenta las conclusiones respectivas. ANALISIS DEL FLUJO EN LA COMPUERTA DEL FONDO

 H 1

=

Energía total en las inmediaciones de la compuerta.

Cuando : Q

=

2 3

=

a

<

1.4 , se emplea formula de orificio con poca carga (no hay resalto)

1 3

Cd  2 g b( H 1 2

Cuando : Q

Y 1

Y 1 a

>

−

3

H 2 2 )

(I)

1.4 , se emplea formula de orificio sumergido

C d ab 2 gH 0

( II )

En ambos casos se tiene : Cd = Coeficiente de descarga Y 1 = Altura de agua antes de compuerta Y  s

= Altura de inmersión

h s = Diferencia de niveles ates y después de la compuerta a

= Altura de la abertura

 b

= Ancho de la abertura

Cc = Coeficiente de contracción l 1

= Distancia de la compuerta a la que ocurre Y 2

∆  E 

= Perdida de carga en el resalto

Y 3 = Tirante conjugado (sub critico) de Y 2 l 2

= Longitud de resalto

 H 0

=

 H 1 − Y 2 descarga libre

 H 0

=

 H 1 − Y 5 descarga sumergida

∆

= Perdida de carga por compuerta

c

El coeficiente de contracción y de descarga depende de la relación

a

Y 1 , según

VEDERNICOV;para encontrar : Cd , Y 5 , Y 3 , Y 2 ,

∆  E 

,

∆

c

, l se usan las relaciones siguientes : Cc

Cd  =

1 + Cc

Y 3

Y 2

= −

Y 5 Y 3

2

∆  E  =

l 1 =

Y 1

2 g 2

+

 gY 2

+

 A(Y 3

−

=

Y 22 4

Y 3

1 + 2 F 3 (1 +

=

Y 2

l 2

a

Y 2

axCc

(Y 3

−

Y 2 )

3

Y 2Y 3

=

a Cc

Y 2 ) Según Sien Chi

Respecto al comportamiento Hidráulico del salto después de la compuerta, se presentan tres alternativas : 1.- Cuando el tirante del canal aguas abajo de Y 3 es mayor a Y 3 , en este caso el salto se correrá hacia aguas arriba chocando con la compuerta y ahogando el orificio, se dice que la descarga es sumergida. 2.- Cuando el tirante del canal aguas abajo de Y 3 es igual a Y 3 , en este caso el salto ocurrirá inmediatamente de Y 2 , este es el caso ideal para evitar la erosión, la descarga es libre.

3.- Cuando el tirante del canal aguas abajo de Y 3 es menor a Y 3 , en este caso el salto es repelido desde el lecho y correra hacia aguas abajo causando fuerte erosión, este tipo de salto deberá evitarse en el diseño, la descarga es libre. Cuando la descarga es libre a la salida de la compuerta, la ecuación II toma la siguiente forma: Q

C d ab 2 gH 0

=

=

Q

=

C d ab 2 g ( H 1 − Y 2

  v22   + ∆ c    2 g    2 g   

C d ab

…………III

Cuando la descarga es sumergida o ahogada, la misma ecuación II se transforma en: Q

=

C d ab 2 gH 0

=

C d ab 2 g ( H 1 − Y 5 ……IV

Por otro lado se tiene para descarga libre (Ecuación II).

Q

=

Q ab Q  A

=

C d ab 2 gH 0 a

=

C d 

2 gH 0

canal

COMPUERTA

v

Donde:

v

=

Q  A

Q

=

ab

=

C d ab 2 gH 0 ab

 A = ab (Abertura de compuerta) a = altura de abertura  b = ancho de abertura A= área v2

v

=

1 C d 2

 x

=

v22

C d  2 gH 0

 H 0

2 g 

=

 H 1 − Y 2

Como en este caso  H 0 es la suma de la carga de velocidad 2, más las pérdidas tendremos: (ver III).  H 0

=

v22 2 g 

+ ∆c =

1 C d 2

 x

v22 2 g 

;

∆

c

=

Perdida de carga por compuerta.

v22 2 g 

,

Luego: la perdida de carga por compuerta Pc será

∆c =

(

1 C d 2

∆

− 1) x

c

v22 2 g 

II.- TOMAS LATERALES TUBULARES: 2.1 DEFINICION: Las obras de tomas para canales (o reguladores de cabeceras, Fig. 01), son dispositivos hidráulicos construidos en la cabecera de un canal de riego. La finalidad de esos dispositivos es derivar y regular el agua procedente del canal principal a los laterales o de estos a los sub laterales y de estos últimos a los ramales. Estas obras pueden servir  también para medir la cantidad de agua que circula por ellas. Para obtener una medición exacta del caudal a derivar, éstas tomas se diseñan dobles, es decir, se utilizan dos baterías de compuerta; la primera denominada compuerta de orificio y la segunda compuerta de toma y entre ellas un espacio que actúa como cámara de regulación (Fig. 02). Para canales pequeños y considerando el aspecto económico, se utiliza tomas con un compuerta con la cual la medición del caudal no será muy exacta pero si bastante aproximada.

Compuerta del orificio (Controla el caudal)

Compuerta de salida (Controla la Sumercion)

Escalas

Figura 02: Toma con doble compuerta

2.2 CONSIDERACIONES HIDRÁULICAS: En una red de riego, en especial en los canales secundarios o terciarios, las tomas se instalan normales al canal alimentado, lo que facilita la construcción de la estructura.

Generalmente se utilizan compuertas cuadradas las que se acoplan a una tubería. Las dimensiones d e las compuertas, son iguales al diámetro de la tubería y esta tendrá una longitud variable dependiendo del caso especifico, por ejemplo cuando la toma tenga que atravesar una carretera o cualquier estructura, se puede fijar una longitud de 5m  para permitir un sobre ancho de la berma del canal en el sitio de toma por razones de operación.

2.3 CALCULOS HIDRAULICOS: 1.-

Ecuación de la pérdida de carga total ( h): Aplicando la ecuación de Bernoulli en las ecuaciones 1 (entrada al conducto), 2(salida), y considerando como nivel de referencia al eje del conducto (fig. 03), se tiene:

SLA Canal

SLA Salida de Toma Äh H1

H2

Y2

Y1

Canal Lateral L 1

2

Canal Principal

Figura 03: Toma lateral.

H1

v1

2

v2

H2

2g

2

h1

2g

Ya que v1 = 0, se tiene:

H1

H2

v2

2

2g

h1

2

2

H1

v2

H2

2

h1

2g

2

De la fig. 03:

h = H1 – H2 h

v2

2

h1

2g

… (1)

2

Donde:

H = Carga total, diferencia de altura entre la superficie libre de agua en el canal principal y el canal lateral. v2

2

= Carga de velocidad en el conducto.

2g h1

2

= sumatoria de perdidas entre los puntos 1 y 2.

En la sumatoria de pérdidas se tienen que considerar; perdida de carga por  entrada (he), perdida de carga por fricción (h f ) y perdida de carga por salida (h s), siendo esta ultima despreciable, por lo cual se tiene:

h1

a.-

2

he

h f 

… (2)

Las perdidas de entrada se calculan por la siguiente relación:

he

Ke

v2

2

2g

… (3)

Donde: V2 = Velocidad de la tubería K e = Coeficiente que depende de la forma de la entrada (tabla 1)

Tabla 1 Valores de K e FORMA DE ENTRADA Compuerta en pared delgada – contracción suprimida en los lado y en el fondo

Ke   1.00

Tubo entrante Entrada con arista en ángulo recto Entrada con arista ligeramente redondeada Entrada con arista completamente redondeada r/D = 0.15 Entrada abocinada circular

b.- Las pérdidas por fricción se calcula con la ecuación: hf  = SE L Donde: L

= Longitud de la tubería

SE

= Pendiente de la línea de energía.

La ecuación de Manning establece que:

v

1 n

R 2 3S1 2

De donde: vn

S

2

R 2 3

Para el caso que una tubería trabaje llena:

D

R 

4

Entonces se tiene: hf 

hf 

hf 

4

43

vnL

D4 3

44 3 n L D4 3

* 2g *

124.579n L D

Sustituyendo (3) y (4) en (2), resulta:

43

*

v2 2g v2 2g

… (4)

0.78 0.50 0.23 0.10 0.004

h1

Ke

2

v2

2

2

124.579n Lv 2

2

… (5)

D1.333 * 2g

2g

Reemplazando (5) en (1), se obtiene:

v2

h

2

v2

Ke

2g

2

2

124.5n L v 2 D1.333

2g

2g

2

h

1

124.5n L v 2

Ke

D1.333

2

2

2g

Haciendo: v2

2

2g

hv

Además considerando que se trata de una tubería de concreto con coeficiente de rugosidad n = 0.015 y que existe entrada con arista en ángulo recto, es decir, Ke = 0.5, se tiene:

2

h

1

h

1.5

0.5

124.5n L D1.333

0.028

L D1.333

hv

hv

… (6)

Que es la expresión para la carga total.

3.-

Diámetro (d) y área (a) del conducto: Aplicando la ecuación de la continuidad

Q=vA

A =Q/v

… (7)

De otro lado: A

D 4

2



D

4A

12

… (8)

Para los cálculos, con el dato del caudal Q y suponiendo V = 1.07 m/s de la ecuación (7) se encuentra A; con la ecuación (8) se determina D, este valor se

redondea de acuerdo al diámetro superior inmediato que ofrece los fabricantes. Con esta valor se recalcula

4.-

‘A’ y posteriormente ‘v’.

Sumergencía a la entrada (Sme): Puede usarse cualquiera de los siguientes criterios: Sme = D

… (9)

Sme = 1.78 hv + 0.0762 m

5.-

… (10)

Sumergencia a la salida (Sms): Sms = 0.0762 m

6.-

Ancho de la caja de entrada a la toma (B) B = D + 0.305

7.-

… (11)

Carga en la caja (h) Se calcula como un vertedero de pared delgada. Q

1.84Bh

2

3

… (12)

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO: El diseño de la toma lateral implica dar dimensiones a la tubería (diámetro y longitud), calcula la velocidad en el conducto, las dimensiones de la caja, la sumergencia a la entrada y salida, las dimensiones de la transición y las cotas de fondo correspondientes, conforme se indica en la fig. 04.

Tubo Respiradero SLAC

perd SLAL Sme

Sm = 3"

h

Y1

B'

Cota fondo Canal

A

Y2 E

D

B

D

C

4 : 1 max

4"

5' min

Fig. 04 Elementos de una toma lateral. El U.S. Bureau of Reclamation proporciona ciertas recomendaciones para el diseño, del cual se ha adaptado el siguiente proceso de cálculo.

1.- Aceptar la recomendación para la velocidad del conducto v = 1.07 m/s para iniciar  cálculos. 2.- Calcular el área

A = Q/v 3.- Calcular el diámetro de la tubería A

D

2

D

4

4 A

4.- Redondear el diámetro a uno superior inmediato que se encuentre disponible en el mercado.

5.- Recalcular el área. A

D2 4

6.- Recalcular la velocidad

v=Q/A

7.- Calcular la carga de velocidad en la tubería.

v2

hv

2

2g

8.- Calcular la carga total ∆h. 9.- Calcular la sumergencia en la entrada (Sme). Sme = 1.78 hv + 0.25 pies Sme = 1.78 v + 0.0762 m 10.- Calcula la suemergencia en la salida (Sms). Sms = 0.0762 m

(3”)

11.- Calcular los lados de la caja de entrada.  b = D + 0.305 m

(D + 1’)

12.- Calcular la carga en la caja.

Q

1.846h

3

2

h

Q

2

1.486

13.- Calcular cotas. SLAC = Cota de fondo del canal + y 1 Cota A = SLAC – Sme – D Cota B = SLAC – Sme – D Cota B’ = Cota B + D Cota C = Cota B – 4 pulg = Cota B – 0.1016 m SLAC = SLAC -

∆h

Cota D = SLAL – Sms – D Cota E = SLAL – y2 14.- Calcular la longitud de salida

Lmim =1.525 (5’) De acuerdo a Hinds: L

Donde:

T

D

2Tg 22.5

3

T = Espejo de agua en el canal lateral. D = Diámetro de la tubería. 15.- Calcular el talud de la transición de salida

III .- DISEÑO DE LA TOMA Nº 1 DEL CANAL LATERAL I-1 TOMA Nº 1 Canal alimentador (o principal)

: I-1

Ubicación de la toma

: Km. 0 + 080

Canal derivado (o lateral)

:

I - 1.1

Condiciones topográficas Las condiciones topográficas a considerar para el diseño de la toma, son las cotas de la rasante del canal alimentador y del derivado a inmediaciones de la ubicación de la toma; así como mostramos en el siguiente esquema.

CANALI - 1.1

=

CANALALIMENTADORI -1

CANALI - 1.2

PLANTA

RAZ.CANALI1.1

ELEVACION

Características Hidráulicas: Canal Alimentador ( I – 1 ) A inmediaciones de la toma 3 Q = 1.38 m  seg 

S = 0.0005 n = 0.015 z = 1.00 b = 0.75 m Y = 0.95 m A = 1.62 m 2 v = 0.85

m  seg 

F = 0.348 Grafico:

Canal Derivado ( I – 1.1 ) 3 Q = 0.09 m  seg 

S = 0.0005 n = 0.015 z = 1.00 b = 0.50 m Y = 0.30 m A = 0.24 m 2 v = 0.38

m  seg 

Grafico:

Sección rectangular de toma 3 Q = 0.09 m  seg 

S = 0.0005 n = 0.015 z = 0.00 b = 0.50 m * Y=? A=? v=? Grafico :

*Hemos asumido en la sección rectangular una toma b = 0.50 m, por ser un ancho recomendado en el proceso constructivo. Los demás valores lo calcularemos según los niveles de energía que nos resulte al considerar las perdidas de carga en el diseño hidráulico de la toma.

3.1 DISEÑO HIDRAULICO DE AL TOMA:

Calculo hidráulico de la toma : Gráfico:

Eo=23.299 E1=23.263 0.036

Ho=0.986

0.003

Yo=0.950

Y1=0.652

Y=0.30 Y2

Z1=0.30

 Niveles de energía:  H 0

 H 1

Y 0

=

Y 1

=

+

+

v02 2 g 

v12 2 g 

Analizaremos sección por sección para ver el comportamiento y los niveles de flujo alrededor de la toma.

SECCION 0: Sección que corresponde al eje del canal alimentador. -

Carga de velocidad =

v02 2 g 

=

0.85 2 2 x 9.81

-

Altura de energía especifica  H 0

-

Nivel de energía:

=

 E 0

=

22.13 +  H 0

 E 0

=

23.30

Y 0

=

+

= v02 2 g 

0.036 m

=

0.987m

22.13 + 0.987

-

Numero de Fraude:

 F  =  F  =  F  =

Q 2T 

1.382 x 2.65

=

 gA3

9.81 x1.62

5.046

= 0.348 41.704 0.348 < 1(  flujo −  subcritico − lento − calmado)

SECCION 1: Sección que corresponde a las inmediaciones de la compuerta, entre esta y la sección 0 existen “perdidas por derivación” PERDIDAS POR DERIVACION:

 Pd 

=

 Kd 

v2 2 g 

Kd = Coeficiente de perdida en la derivación = ? v = Velocidad corresponde al canal alimentador  v0

=

0.85 m  seg 

2

θ  =

( g  = 9.81m seg  )

Angulo de derivación = 90º

Por aspectos teóricos de construcción (facilitar cálculos), se le hace toma  perpendicular al canal alimentador y según tabla :

Q − Qa Q

=

1.38 − 0.09 1.38

=

0.94 …………. Kd = 0.90

Reemplazando valores:

 Pd 

=

0.90 x

 Pd 

=

0.033

0.85 2 2 x9.81

Balance Energia entre las secciones 0 y bernoulli H0 = Z1 + H1 + Pd hallando H1 , E1 Z1= 0.30

,

H0 = 0.986

,

Pd = 0.033

Reemplazando tenemos : H1 = H0 – (Z1 + Pd) =0.986-(0.30+0.033) = 0.653 E1 = Z1+ H1 +22.313

Donde H1 = 0.654, entonces E1 = 23.263

Caudal que pasa por debajo de la compuerta Q= 0.09 Grafico:

Si

b=0.50

Entonces: A1=b Y1 A1=0.50Y1

, Q=0.09

, V1=0.09/(0.50 Y 1)=0.18/Y1

V1=Q/A1=0.09/0.5Y1 V21=0.032/Y21

;

V 21/2g=0.032/(2g Y21)

V21/2g=0.002/Y21

Energía Especifica: Calculados en el paso anterior

:

; g=9.81 m/seg2

H1=0.654 H1=Y1+V21/2g =Y1+0.002Y21 Reemplazamos el valor H1 0.654=Y1+0.002Y21 ,

Despejando Y1 Tenemos

Y1=0.652 Reemplazando Y1 en A1=b Y1 Donde A1=0.5X0.652=0.326 A1=0.5Y1=0.326 ,Q=AV ,

Q=0.09

V1=0.09/0.5Y1=0.276

Luego tenemos :

Y1=0.652

 b 1=0.50

T1=0.50

A1=0.326

V1=0.276

Relación Carga Orificio :

Y/a1

Vamos asumir un valor para el orificio teniendo en cuenta el tirante que en condiciones normales presento el canal derivado (I-1.1) ósea (Y=0.30) además el valor asumido tiene que ser menor que Y1 para aplicar la formula del orificio sumergido.

Asumiendo : a =2/3Y

Canal Derivador 

a=2/(3x0.30)=0.20

Luego : Y1/a =0.652/0.20=3.26>1.4

Emplearemos la formula de orificio sumergido :

Y1 > 1.40

Q=Cd a x b 2g H 0 Pero antes calculamos :

Coeficiente de Contracción (Cc) Tenemos

:

Y1/a =3.26

Entonces

:

a/Y1=0.306

Con este valor entramos a la tabla de coeficiente de contracción: Cc=0.625

Cabe anotar que con referencia a los valores de los coeficientes de contracción, las investigaciones experimentales que se han realizado no llevan

a los resultados

coincidentes , de ahí que ciertos investigadores (SOTELO) recomiendan usar  indistintamente para orificios con descarga libre y sumergida el mismo coeficiente de descarga ( Cd).

Según krochin el valor Cd varia del 99% al 95% del Cc Coeficiente de descarga (Cd)

Según Vedernicov: Cd=Cc / ( 1+Cc a /Y1) Cd=0.625/( 1+0.625x0.306) = 0.573

Según krochin :

Cd =< 99-95 > % Cc

99%

Cd =0.618 →

95%

0.573 90 lt / seg. -------( caudal que ingresa por la compuerta) El caudal por la compuerta calculado (141 lt / seg.) es mayor que el requerido (90 lt/seg) en 51 lt / seg. ; este exceso puede soportarlo el canal derivado por su margen de borde libre ( con unos 5 cm. mas de tirante el caudal de exceso puede ser soportar);sin embargo estos

51 lt / seg. , baja

el caudal aguas abajo del canal alimentador 

 perjudicando su capacidad alimentadora para los posteriores canales sub-laterales. Este exceso es debido, que al comienzo estimamos la profundidad del orificio (a= 0.20) y al llegar a los resultados el caudal de captación esta por encima del requerido. Ahora  para que el caudal baje, seguimos el siguiente razonamiento: ver formulas

a

Cc

Y2

A2

V2

F2

Y3

Y5

Q

  B   U   S

  J   A   B

Entonces, que para bajar el caudal de captación, el orificio se tendría que reducir. Vamos a empezar los cálculos con los mismos criterios anteriores pero en forma simplificada. Estimamos

a = 0.15

Relación orificio: carga a =0.15 a / Y1 = 0.23, C c = 0.620

Y1 = 0.652

Y1/a =0.652/ 0.15=4.34

Cd =0.580 ( el menor)

Sección : 2 Y2= a x C c = 0.09

--- 0.10

A2 = b 2 x Y 2 = 0. 50 x 0.10 = 0.05 V2= Q / A = 0.09 / 0.05 = 1.80 F 2 = V2 / g Y2 = 1.817 H2 = Y2 + V22

/ 2 g = 0.265

E2 = 22.878

Sección

3

F2 = 1.8170

Y 3 / Y2

= 2.25 Monograma

Y3 = 0.23  b 3= 0.50 A3= 0.12 V3 =0.75 F3 = 0.499 H3= 0.259 E3=22.872 Como Y3 < Yn ( 0.23 < 0.30) Descarga Sumergida o Ahogada Ys = 0.37