TOMAS LATERALES Las tomas laterales constituyen obras de regulacion de agua procedente de un canal principal(orden principal(orden superior) La regulacion exacta del caudal a derivar derivar es a través de tomas dobles (02 compuertas, la primera se se denomin compuerta de toma, entre ellas un espacio quen acta como c!mara de regulaci"n). #ara caudales peque$os se usan compuertas de una sola sola compueta, la medicion del caudal es bastante apro CONSIDERACIONES HIBRAULICAS Las tomas se se instalan perpendicular al canal alimentador con con fines de facilidad en la etapa constructiva. constructiva. %eneralmente se se utili&an compuertas cuadradas de dimenciones igual al diametro de la tuberia,('n casos cruc #or ra&ones de operaci"n la longitud de la tuberia debe cubrir un sobreancho para atravesar una carretera u otra CALCULOS HIDRAULICOS 1 Ecuacion de las perdidas de carga total (∆! a. a. Las Las #er #erdi dida das s por por entr entrad ada a se se cal calcu cula lan n con con
=2
canal principal
canal lateral
>3
?2
2
+
L
2
*plicando la ecuacion de bernoulli en los puntos +2
H 1 +
2
Δh=
2g
2
= H 2 +
v2 2g
+
Δh= H 1 − H 2
on -+0 de la figura /e tiene
v1
v2 2g
+∑ h1 −2
2
v 2
Δh =
donde
2
v2
Δh= 2 v1
2g
2g
+ ∑ h1−2
+ ∑ h1 − 2
arga total, dif de agua en el arga de veloc
2 v2
+ = + +∑
/umatoria de H 1 H 2 h1−2 2g y perdid 2gdidas 'n la la sumat sumatori oria a de perd perdida idas s debem debemos os cons conside iderar rar la la perdi perdida da por por entra entrada da (he) (he) per as por por fricc friccion ion (hf) (hf) y p esta ultima se considera despreciable 2
h e= K e
v2 2g
he #érdidas por entrada v2 -elocidad en la tuberia 1e coeficiente en funcion de la forma de entrada ver tabla.
-*L3'/ 4' 1e 5orma de entrada ompuerta en pared delgadacontraccion suprimida en los lados y el fondo ubo entrante 'ntrada con arista en angulo recto 'ntrada con arista ligeramente redondeada 'ntrada con arista completamente redondeada r:40.+8 'ntrada abocinada circular
1e +.000 0.670 0.800 0.290 0.+00 0.00;
b. b.
Las Las per perdi dida das s por por fric fricci ci"n "n se calc calcul ulan an con con
h f =S e L
he #érdidas por friccion L Longitud de tuberia /e #endiente 4e la ecuacion de @anning se establece
v=
1
n
R
2
1
3
2
S
( ) 2
R=
R 3
'n caso que la tuberia trabaAa lleno
2 3
1 2
1 v = R S n
vn
2
R
D 4
- velosidad n oeficiente de rugosidad manning 3 3adio hidr!ulico / #endiente 2 4 4iametro L Longitud de paso de obst!culo
( )
S =
S =
2
vn
3
'ntonces la pendiente
S =
4 3
4
2
4 v n D
2
la pérdida
h f
4 3
3
4 =
v 2 n 2 L 4
D 3 2 2 124.579 n 124.579 n Lv h f = D 1 . 3 3 3 2g 2
Luego la perdida total es
Δh=
v2 2g
( (
+ he + h f
Δh = 1 + K e + 2
=aciendo
hv =
v2 2g
Δh = 1 + K e +
124 124 .579 n2 L
D 1.333
124 124 .579 n2 L
D1.333
) )
2
v2 2g
hv
considerando tuberia de concreto n0.0+0 y que existe entrada con arista angulo recto 1e0.8, se ti
(
Δh = 1 . 5 + 0.028
L D 1..333
)
hv
expresion de c
" #elocidad en el conducto ($"! /egn el Boreau 3eclamation la velocidad velocidad del conducto no debe superar +.06 +.06 m:s % Dia&etro ' area del conducto 4e la ecuacion de continuidad
C vD* *C:v
*(E:;)4F2 4(;*:E)F(+:;)
ROCEDI)IEN*O DE CALCULO on el caudal caudal C, suponi suponiend endo o - - +.06 +.06m:s m:s se obtien obtiene e * Luego Luego se determ determina ina 4, redond redondean eando do al diamet diametro ro co
inmediato superior, con este valor se calcula * y posteriormente -. + Su&ergencia a la entrada (S&e!, #uede usarse cualquiera de los siguientes criterios /me 4 /me +.67 hv G 0.06H2 - Su&ergencia a la salida (S&s!, /me 0.06H2 . Anco de la ca/a de entrada a la to&a (B! B 4G 0.908 0 Carga en la ca/a (! /e calcula como un vertedero de pared delgada
Q = 1.84 Bh
3 2
⇒ h=
(
Q 1 . 8 4 B
)
2 3
ROCEDI)IEN*O DE CALCULO Implica dar dimenciones a la tuberia ( diametro y longitud) calcular la velocidad en el conducto, las dimenciones la sumergencia en la entrada y en la salida, las di menciones de transicion de salida y las correspondientes cotas 5ig 0+ 'lemento de una toma lateral
'L'@'>0/ 4' O>* 0@* L*0'3*L
ubo 3espiradero
/L*,
#érd.
/L*L
/me
?+
h
/ms
?2
BN
4 B *
>3 '
4
,
,otafondo canal
;)+max
;
+.80 @in
+. omando la recomendaci"n -+.06 m:s como inicio de calculos. 2. !lculo del !rea *C:9. !lculo del diametro de la tuberia 4 rai&(;*:pi) ;. 3edondear el diametro al inmediato superior existente en el mercado. 8. 3ecalcular el !rea *(pi4F2):; H. 3ecalcular la velocidad -C:* 6. alcular la carga de velocidad en la tuberia hv vF2:(2g) 7. calcular la carga total Jh (+.8G0.027(L:4F+.999)hv K. alcular la sumergencia a la entrada (/me) .+.67Dhv G 0.06H2m +0. alcular la sumergencia a la salida (/ms) . 0.06H2m (9) ++. alcular los datos de la caAa de entrada. b4G0.908m (4G+M)
+2. alcular la carga en la caAa. C+.7;BhF(2:9) entonces h(C:+.7;B)F(2:9) donde B, es la longitud de la cresta +9. alcular cotas. /L* ota fondo de canal G y+ ota * /L*h ota B /L*/me4 ota BP ota B G 4 ota ota B ;pulg cota B 0.+0+H m /L*L /L* Jh ota 4 /L*L/ms4 ota ' /L*L?2 +;. alcular la longitud de salida. Lmin +.828 (8P) 4e acuero a =inds
L =
T − D
2 Tg 22.5Ο
espeAo de agua en el canal 4 4iametro de la tuberia +8. alcular el talud de la transicion de salida. alud mQximo ;+ +H.
4imencionamiento olumnetas y Losa de operaci"n Lc 4G(2:9)4 Longitud de la losa de operaci"n a 0.8 *ncho de la lo&a de operaci"n e 0.+8 'spesor de losa de operaci"n b 0.2 Lado de columneta( ver detalle de ranura para instalacion)
*>*L'/ 3*#'RI4*L
T = b + 2 Zy
P =b + 2y √ 1 + Z 2 T + b A = y
R
2
A = by + Zy
0.++
+
b
2 2
A by + Zy R= = P b + 2y √ 1 + Z 2 *>*L'/ 3'*>%OL*3
T = b P = b + 2d
+ &
A = bd R =
A bd = P b + 2d
*>*L'/ 3'*>%OL*3
T
=
2 Zy 2 y
y
y
Ty A = 2
A = Zy
b
2
*>*L'/ I3OL*3
A =
P =
R=
( θ − sen θ ) D2 8
1 2θD
4 S
(
)
1 sen θ 1− D 4 θ
(
T = sen
)
1 D 2θ
T = 2 √ y ( D −Y )
y
oef. de correcci"n
0.K8
(#3'//, =.:/=34'3, 3.:pplgt&) 5 oef. forma de cresta
0.6K
g *celeraci"n de la gravedad
K.7+
'L'@'>/ 4' O>* @* L*'3*L 5
ubo 3espiradero
e
/L*,
= .
/ me
?+
h BN
+ R
4 B
,ota fondo canal
*
, )+
.
;
Descripcion
Si&olo
Und
*o&a lateral 1m +G000 1m +G800
4atos anal #rincipal
audal Base #endiente alud oef. 3ugosidad irante irante iterado -elocidad
C
(m9:s)
b
(m)
/
(m:m)
+ 0.7 0.00+
R
+
n
0.028
y
(m)
'rr822
?+
(m)
'rr822
-
(m:s)
0.628
4atos anal Lateral
audal Base #endiente alud oef. 3ugosidad irante irante iterado -elocidad
C
(m9:s)
0.2
b
(m)
0.9
/
(m:m)
0.00+
R
+
n
0.028
y
(m)
'rr822
?2
(m)
'rr822
v
(m:s)
'rr822
4ise$o de la oma Lateral
1.- Caudal
C
(m9:s)
-elocidad recomendada
-
(m:s)
+.060
Longitud de la uberia
L
(m)
8.000
*
(m2)
0.0K9
4
(m)
0.9;8
4
(pulg)
2.- Area 3.-Diametro
0.+
+8
4.- Diametro 5.- Area 6.- Velocidad .-Car!a de "elocidad e# la tu$eria % La car!a Total &.- Sumer!e#cia de e#trada 1'.- Sumer!e#cia de la (alida 11.- Lado( de la ca)a de e#trada 12.- Car!a e# la ca)a de e#trada
4asumido
(pulg)
4asumido
(m)
0.;0H
*
(m2)
0.+90
-
(m:s)
0.66+
hv
(m)
0.090
Jh
(m)
0.0H0
/me
(m)
0.+90
/ms
(m)
0.06H
l
(m)
0.6+
h
(m)
0.+9
e
(m)
0.+0
=
(m)
+.00
*ltura sobre clave de tuberia
+H
4efinicion de otas 13.- Calculo de cota( .5..#
(m)
+00.00
/L*
(m)
'rr822
ota *
(m)
'rr822
ota B
(m)
'rr822
ota BP
(m)
'rr822
ota
(m)
'rr822
/L*L
(m)
'rr822
ota 4
(m)
'rr822
ota '
(m)
'rr822
Lmin
(m)
+.828
L
(m)
'rr822
Lasumido
(m)
'rr822
.5..# ota fondo canal principal /L* /uperficie libre de agua canal de conduccion /L*L /uperficie libre de agua canal lateral 14.- Calculo de Lo#!itud de Salida 4e acuerdo a =inds
15.- Calculo de la tra#(ici*# de (alida alud m!ximo
;0+
16.- Dime#cio#amie#to Colum#eta( + Lo(a de o,eraci*#
Lc a e b
(m)
2.7;8
(m)
0.800
(m)
0.+80
(m)
0.200
Longitud *ncho de 'spesor Lado de
TOMAS LATERALES
#érd.
/L*L
/ms
?2 >3 '
4 ;)+ max
+.80 @in
*dministrador écnico *43 Cuillabamba /r /'-ILL*
1m 2G000
1m 2G800
1m 9G000
de la losa de operaci"n la lo&a de operaci"n e losa de operaci"n olumneta( ver detalle de ranura para instalacion)
DATOS DE /RESO TOMA LATERAL
DESCR0CO
SMOL
Longitud de losa de operaci"n *ncho de losa de operaci"n 'spesor de losa de operacione raslape de 5ierro 'spc de fierros 'spc de fierros
Lc a e rasl. 'sp. 'sp.
METRADO DE ERRO DE 3%
ELEMETO
/EOMETRA DEL ELEMETO
0ARTE ESTR8C.
Lo#!itud del : 9ierro eleme#to(
0arcial m
L2.6H m
Tra#("er(al Lo#!itudi#al
Total ml Total 7! Total Varilla(
Losa
0.80 2.7;
+8.22 9.80
6.H+ K.KH
7M 1
C.C-'2
C.C-'3
C.C-'4
C.C-'5
C.C-'6
C.C-'
C.C-'%
C.C-'2
C.C-'3
C.C-'4
C.C-'5
C.C-'6
C.C-'
C.C-'%
'.'' '.'' '.''
'.'' '.'' '.''
'.'' '.'' '.''
'.'' '.'' '.''
'.'' '.'' '.''
'.'' '.'' '.''
'.'' '.'' '.''
2.7; 0.80 0.+8
0 0.2 0.2
: "ece(
+.00 +.00
7M 1
6.H+ K.KH 0.00 0.00 0.00 0.00 1.5 1'.33 1.15
C.C-'&
8#d. ml. ml. ml. ml. ml. ml.
C.C-'&
C.C-''
C.C-''
'.'' '.'' '.''
'.'' '.'' '.''
'.'' '.'' '.''
'L'@'>/ 4' O>* @* L*'3*L 5
ubo 3espiradero
e
/L*,
= #érd.
/L*L
/me
?+
h
/ms
?2
BN
+ R
>3
4 ,
;)+ max
+.80 @in
;
=
?+
'
4
B *
,ota fondo canal
=+ =2
,anal #rincipal
canal lateral
>3
?2
2
+
L
DATOS DE /RESO B3* 4' *3'
/I@BL
1m +G000 1m +G800 1m 2G000 1m 2G800 1m 9G000 1m 0G000 1m 0G000
L e 4 ?+ ?2
oma Lateral 'ntubado
8.00 0.+0 0.;+ 'rr822
Lc a
'rr822 0.6+ 'rr822 +.00 +.00 2.7; 0.80
e b
0.+8 0.20
0ORCETA;E @aterial suelto
T@./.
0.+0
3oca suelta 3oca fiAa
T3./. T3.5.
0.H0 0.20
l Lasum = ompuerta tipo tarAeta Losa de maniobras olumna
RES8ME DE METRADOS < 0RES808ESTO
4I%
4'/3I#I>
1m +G000
/RESO < CA;A DE SALDA 4'/B3' ? LI@#I'R* 4' *3BO// ? @*L'R*(*ncho 2m) 3*R ? 3'#L*>' 'U*-*I> *V* *>*L @*'3I*L /O'L * @*> 'U*-*I> *V* *>*L 3* /O'L* * @*> 'U*-*I> *V* *>*L 3* 5IV* * @*> #3'#*3*4 ? R*3*>4' '> *@* 4' *#? #*3* OB'3I*(+0 cm) 3'LL'> @#**4 '> *#*/ 4' 0.+8@ 4' '/#'/3 '>53*4 ? 4'/'>53*4 4' B3*/ 4' *3'
5I'33 4BL*4 ? L*4 #3'#*3*I> ? -*I*4 W fPc +68 1g:cm2 #3'#*3*I> ? -*I*4 W fPc +;0 1g:cm2 *33*V' > @3'3 4' '@'>:*3'>* +; /O@I>I/3 ? L*I> 4' @#O'3* I# *3V'*
'rr822 'rr822 'rr822 'rr822 'rr822 0.98 9.89 'rr822 +0.99 'rr822 'rr822 'rr822 +.00
#L*>0* .
b
)+
.
, * > * L C, b, /, R, n, ?, # 3 I > , I # * L
L olumneta 4G+M *>*L '>0OB*4 (#aso de obstaculoscarretera)
4
4G+M
*>*L L*0'3*L
olumneta
+.828N
0U0=idraulica de canales @aximo Billon B
4atos anal #rincipal C (m9:s) + b (m) 0.7 / (m:m) 0.00+ R + n 0.028 y (m) XXX ?+ (m) XXX (m:s) 0.628
4atos anal Lateral C (m9:s) 0.2 b (m) 0.9 / (m:m) 0.00+ R + n 0.028 y (m) XXX ?2 (m) XXX v (m:s) XXX
O>4.
4'/3I#I>
ml.
Longitud de uberiaruce de bst!culo
ml. ml.
'spesor de canal
ml.
irante canal #rincipal
ml. ml.
irante canal lateral
ml. ml.
Logitud de /alida
4iametro de la tuberia de salida(.L)
Lados de la caAa de entrada *ncho de la apa @etalica
O>4. ompuerta tipo tarAeta 4 U 4 ml. Longitud de losa de operaci"n ml. *ncho de losa de operaci"n ml. 'spesor de losa de operaciones ml. olumnas #ara colocasi"n de tarAeta T
#orcentaAe de @aterial suelto.
T
#orcentaAe de 3oca /uelta
T
#orcentaAe de 3oca 5iAa
C, b,
,
,
,
,
1m +G800 1m 2G000 1m 2G800 1m 9G000
.00
.00
.00
.00
.00
.00
.00
O>4.
m2. m2. m9 m9 m9. m9. m9. m9. 1g. m9. m9. m2. O>4
M
M
,
,
/,
R, n, ?, -
b
