Ejemplo de Sifon Invertido Irrigacion

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

    DEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIA

    IRRIGACION HH413

    Luis F. Castro I

    lfcastro@uni.edu.pe

    SIFON INVERTIDO

  • EjemploDisear un sifn invertido en el cruce de

    un canal con una carretera, las

    caractersticas del cruce se presentan en

    la figura adjunta y las caractersticas

    hidrulicas del canal aguas arriba y aguas

    abajo son:

    0.80 m

    0.739 mQ=1.2 m3/s

    Z=1.4

    Pendiente S = 1.5%0

    Coef. Manning n = 0.024

    Velocidad V = 0.89 m/s

    Carga dinmica V2/2g = 0.04 m

  • 8.20 m 3.50 m3.50 m

    Km 5+ 050, Cota 12.164 m.s.n.m Km 5+ 090, Cota 11.861 m.s.n.m

  • Seleccin del dimetro del tubo.

    1.- Los sifones relativamente cortos con transiciones de tierra

    (entrada y salida) se puede usar una velocidad de 1 m/s

    2.- En sifones con transiciones revestidos de concreto cortos

    se puede utilizar una velocidad de 1.5 m/s.

    3.- De 2.5 m/s 3.0 m/s en sifones largos con transicionescon y sin control de entrada. .

    A= Q/V = 1.2/1.5 = 0.80 m

    Di = 1.01 por lo tanto usaremos un Di= 40 1.01 m

    V/2g =0.1146 m

  • Longitud de transiciones

    0.739 m

    0.80 m

    Z=1.4

    T1 = b+2ZY = 0.80 + 2x1.4x0.739 = 2.87 m

    T2= 1.01 m

    T1 T2

    T1

    Lt

    2

    2tag

    TTL

    21t

    Lt = 4.194 m

    La longitud de la transicin de entrada se

    Calcula con la sgte. formula

    Donde:

    =25

    Ademas la longitud de transicin

    debe cumplir que:

    L 4Di Lt= 4x1.01= 4.04 m

    Usaremos el mayor Lt = 4.20 mKm 5+ 050

    5.07 m

  • Calculando el niveles En la entrada del sifon

    1 2

    1.5 hv = 1.5*0.0746 = 0.1110.739

    5.07 m

    Km 5+ 050

    12.164 m.s.n.m

    4.20 m

    12.164 (5.07x0.0015 =12.156

    N.A = 12.156 + 0-739 = 12.895

    12

    hDr= 1.01/ cos12 = 1.032 m

    hv= Vt/2g - Vc/2g

    Hv= 0.1146 -0.04= 0.0746

    La cota de fondo es:

    12.895- Hte 1.5hv12.895 1.032 0.111

    = 11.752 msnm

  • Calculando el niveles En la salida del sifon

    5 6

    11.87 msnm

    12.609 msnm

    12

    0.739 11.861 + 0.0015x6.048=

    6.048 m

    11.484 msnm

    La mayor diferencia entre lase

    secciones 1 y 2 en la entrada debebn

    ser D y en la salida deben ser D

    1.02/2 = 0.505 m; la cota en 6 es

    11.87msnm

    Cota 6cota 5 = 11.87 11.484= 0.386 m

  • Inclinacin de los tubos doblados

    La inclinacion de los tublos doblados es:

    4.89/ 1.04 = 4.7

    A la entrada 4.7: 1

    A la salida 4.7: 1

    La pendiente de los tubos

    doblados, no debe ser mayor a 2:1

    Calculando la carga hidrulica disponible.

    Cota 1+ Tirante+ carga dinmica = 12.156 +0.739 + 0.0403 = 12.9353 m.s.n.m

    Cota 6+ Tirante+ carga dinmica = 11.870 +0.739 + 0.0403 = 12.6493 m.s.n.m

    2gK

    D.2.gf

    2g2g

    2s

    2s

    26

    66

    21

    11

    lf21

    vvLvyz

    vyz

    hhEE

    Carga disponible = 0.286 m

    0.286mlf hh

  • Calculando perdidas de cargas o disipaciones de energias

    vl hh 4.0

    Perdida en la Entrada he= 0.40x0.07460 = 0.02984 m

    Perdida en la Salida he= 0.65x0.07460 = 0.04849 m

    Perdidas por friccin

    Tipo de Reves. Con. Nuevo -

    Viejo

    Valor normal (mm)

    Laton 0.0015 0.015

    Cobre 0.0015 0.015

    Hormigon 0.3 - 3 1.2

    Hierro

    Galvanizad

    0.06 0.24 0.15

    Acero

    comercial

    0.03 0.09 0.06

    Acero roblado 0.09 - 9 1.80

    Madera 0.18 0.9 0.60

    2

    5.74

    3.7D

    eln

    f

    0.9R

    1.325

    vDR = 1.50x1.01/ 1.02X10-6

    R = 1 485294.00

  • Reemplazando datos:

    e= 0.0012 m

    D = 1.01 m

    #R= 1485 294.0

    f= 0.0207

    D.2.gf

    2svLfh

    f= 0.0207

    L= 22.00

    V2/2g = 0.1146 m

    D= 1.01 m

    hf= 0.05167 m

    Perdidas por codos

    g

    c tv290

    0.25

    2

    fh

    hf= 2x0.5x(12/90)x0.1146 = 0.02092 m

    Perdidas totales:

    0.02984 m+ 0.04849 m + 0.05167 m + 0.02092 m = 0.15092 m

    Para mayor seguridad = 1.10x0.15092 = 0.16601 m

    Carga disponible perdida locales + perdidas por friccin

    0.286 m 0.1660 m No hay problemas hidrulicos

  • Calculo de la altura de la sumergencia a la salida

    Hs = 0.739 + 0.386 1.032 = 0.093 m

    Este valor no debe exceder a He/6 = 1.01/6 = 0.168 m

    0.093 < 0.168 m

    Se acepta el valor de la sumergencia, ya que es menor que la altura permisible.

  • 8.20 m 3.50 m3.50 m

    5+070

    12.00 m4.89 m 3.912 m

    510.712

    11.752

    10.652

    11.484

    12.60912.895

    32 4 5

    SIFON INVERTIDO