UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES Facultad ingeniería civil IRRIGACIONES Y DRENAJE IRRIGACIONES Y DRENAJE Docente: Ing. Carlos Perez Garavito Ing. Carlos Perez.

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1 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES Facultad ingeniería civil IRRIGACIONES Y DRENAJE IRRIGACIONES Y DRENAJE Docente: Ing. Carlos Perez Garavito Ing. Carlos Perez Garavito Integrantes: Olin Garcia, Alexander. Egoavil Santos, Romario.

2 INTRODUCCION La solución al problema de caídas abruptas mediante rápidas como elementos de enlace entre dos tramos de canal con diferencia de cotas apreciables en longitudes cortas.

3 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Definir que es una rápida y las consideraciones a tener en cuenta. Definir que es una caída y sus consideraciones. OBJETIVOS ESPECIFICOS Realizar el diseño hidráulico de una rápida. Optimizar el diseño hidráulico para obtener una estructura económica y funcional.

4 Las rápidas son estructuras que se usan para unir dos tramos situados a diferente nivel. Las rápidas son usadas para conducir agua desde una elevación mayor a una más baja. La estructura puede consistir de: Una transición de entrada. Sección de control Un tramo inclinado o canal de rápida Un disipador de energía Transicion de entrada Canal de la rapida Seccion de control Transicion de salida

5 Las rápidas se utilizan para absorber pendientes sucesivas en el canal cuando la inclinación del terreno sea mayor que la de la rasante del mismo. Al final de esta se coloca una caída y un tanque amortiguador. Siempre que se proyecta la colocación de una rápida, se debe colocar algún revestimiento para proteger el terreno de la velocidad erosiva del agua (el revestimiento puede ser de concreto o mampostería). Para el calculo de rápidas usamos valores de coeficiente de rugosidad que van de 0.014 a 0.015 y de 0.018 a 0.020 para concreto; para mampostería usamos valores de n 0.020, 0.022 y 0.025. Algunos aspectos de la velocidad en rápidas son: La velocidad mínima será igual a 1.2 veces la velocidad critica; La velocidad máxima dependerá del tipo de revestimiento utilizado. DESCRIPCION

6 ESTRUCTURA DE UNA RAPIDA Aspectos fundamentales: La transición de entrada Es la estructura que de forma gradual cambia la sección del canal para hacerla coincidir con las dimensiones de la sección de control, evitando la formación de remolinos y flujo inestable en un canal. Su necesidad es especialmente importante en canales de tierra. Sección de control Es la sección donde la conducción aumenta bruscamente su pendiente. Aquí las condiciones del flujo son las de régimen crítico. Mediante la sección de control, se intenta disminuir las altas velocidades en la entrada a las rápidas producidas por el abastecimiento de la superficie del agua El tramo inclinado Es el tramo comprendido entre la sección de control y el colchón disipador. La pendiente de sus tramos se adecua a las condiciones topográficas del terreno.

7 ESTRUCTURA DE UNA RAPIDA Aspectos fundamentales: Poza Disipadora O salidas con obstáculos, Es la estructura que absorbe el exceso de energía cinética generada en la rápida mediante la reducción de la velocidad del agua en una poza de disipación. transición de salida Cambia en forma gradual la sección del colchón disipador para hacerla coincidir con las dimensiones del canal de salida. Conviene incluir la transición en el mismo colchón para incrementar los efectos de la disipación mediante su ensanchamiento y ayudar a conseguir un tirante conjugado de menor elevación.

8 TIPOS DE RAPIDAS RAPIDAS LISAS. - Son canales de fondo liso con pendientes adecuadas las condiciones topográficas del terreno y al caudal que se desea evacuar. principalmente está en función del caudal de diseño por evacuar, de las características geométricas escogidas para el canal, de la pendiente del terreno y del material a utilizar. RAPIDAS ESCALONADAS. - Son canales con gradas o escalones donde, a la vez que se conduce el agua, se va disipando la energía cinética del flujo por impacto con los escalones, llegando el agua al pie de la rápida con energía disipada CANAL DE RAPIDAS CON TAPA Y COLUMPIO. - Es un canal aplicable al caso de conducciones a lo largo de pendientes altas o muy altas (entre el 50% y el 173%) conformado por una serie de rápidas lisas de sección rectangular.

9 Las caídas son estructuras que sirven para transportar el agua de un nivel superior a otro nivel inferior y que al hacerlo se disipe la energía que se genera. Las caídas son utilizadas ampliamente como estructuras de disipación en irrigación, abastecimiento de agua y alcantarillado; son también necesarias en presas, barrajes y vertederos.. La estructura puede consistir de: Una transición de entrada. Sección de control Muro vertical Colchón Amortiguador Transición de salida

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11 ESTRUCTURA DE UNA CAIDA Aspectos fundamentales: La transición de entrada Es la parte de la estructura que une por medio de un estrechamiento progresivo la sección del canal superior con la sección de control. Sección de control. La sección de control consiste en una variación de la sección del canal en el punto donde se inicia la caída o en una rampa en contra pendiente, de manera que la energía en el canal aguas arriba sea igual a la energía en el punto donde se inicia la caída. El tramo inclinado El piso del canal superior se une con el del inferior siguiendo un plano con talud igual al de reposo del material que conforma el terreno (1.5:1), obteniéndose economía en el proyecto, al necesitarse solo un revestimiento de 10 a 15 cm de espesor.

12 ESTRUCTURA DE UNA CAIDA Aspectos fundamentales: Colchón Amortiguador El segundo problema que se presenta es el paso del régimen rápido en la caída, al tranquilo en el canal de salida, aprovechándose la tendencia que existe de producir el Salto Hidráulico en este lugar, que es el sitio con que se cuenta para la disipación de energía, favoreciendo su formación en el lugar deseado. Transición de salida Es la que une el colchón amortiguador con el canal aguas abajo.

13 Las caídas son estructuras utilizadas en aquellos puntos donde es necesario efectuar cambios bruscos en la rasante del canal, permite unir dos tramos (uno superior y otro inferior) de un canal, por medio de un plano vertical, permitiendo que el agua salte libremente y caiga en el tramo de abajo. Disipar la energía del agua que se genera por el desnivel quedando el resalto hidráulico dentro del estanque amortiguador de tal forma que al salir el agua debe ser en flujo subcritco o sea en régimen lento, para evitar erosiones en el canal aguas abajo.

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15 Estas estructuras se proyectan en tramos cortos de canal con pendientes fuertes, siendo la velocidad de flujo en la caída siempre mayor que la del propio canal, causando serios daños por erosión si no se pone un revestimiento apropiado. Disipar la energía del agua que se genera por el desnivel quedando el resalto hidráulico dentro del estanque amortiguador de tal forma que al salir el agua debe ser en flujo subcritco o sea en régimen lento, para evitar erosiones en el canal aguas abajo.

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