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 FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA A CADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL “SIFON INVERTIDO” Experiencia curricular: Obras Hidráulicas Docente: In! Dani"l D#a$ P"r"$ Aluno: %ill &"n %ra'lin Gu$(án )"s*s Cacatac!i" #$ %e &unio %e '(#)

Sifon Invertido Estela

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DISEÑO DE SIFON INVERTIDO

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FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

“SIFON INVERTIDO”

Experiencia curricular:

Obras Hidráulicas

Docente:

In! Dani"l D#a$ P"r"$

Aluno:

%ill &"n %ra'lin Gu$(án )"s*s

Cacatac!i" #$ %e &unio %e '(#)

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MARCO TEORICO

1. CAÍDAS

1.1 DEFINICIÓN:

Las caídas o gradas según Domínguez, son estructuras utilizadas en

aquellos puntos donde es necesario salvar desniveles 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

!l plano vertical es un muro "le sostenimiento de tierra capaz de

soportar el empuje que estas ocasionan

La finalidad de una caída es conducir agua desde una elevaci#n alta

$asta una elevaci#n baja y disipar la energía generada por esta

diferencia de niveles La diferencia de nivel en forma de una caída,

se introduce cuando sea necesario de reducir la pendiente de un

canal

La caída vertical se puede utilizar para medir el caudal que vierte

sobre ella, si se coloca un vertedero calibrado

1.2.- ELEMENTOS DE UNA CAÍDA VERTICAL

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Transición d n!rada:  une por medio de un estrec$amiento

progresivo la secci#n del canal superior con la secci#n de control

Scción d c"n!r"#: es la secci#n correspondiente al punto donde

se inicia la caída, cercano a este punto se presentan las condiciones

críticas

Ca$da n s$: la cual es de secci#n rectangular y puede ser vertical o

inclinada

%"&a " c"#c'ón a("r!i)*ad"r: es de secci#n rectangular, siendo su

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funci#n la de absorber la energía cin%tica del agua al pie de la caída

Transición d sa#ida: une la poza de disipaci#n con el canal aguas

abajo

1.+.- %ROCEDIMIENTO %ARA EL DISE,O DE UNA CAÍDA SIN OSTCULOS

Dise&o del canal, aguas arriba yaguas abajo de la caída'

tilizar las consideraciones prcticas que e*isten para el dise&o de

canales

+lculo del anc$o de la caída y el tirante en la secci#n de

+ontrol'

!n la secci#n de control se presentan las condiciones críticas ara

una secci#n rectangular las ecuaciones que se cumplen son las

siguientes'

-e puede asumir que !min. !n (energía específica en el canal),

para inicio de los clculos y realizar la verificaci#n

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/ambi%n se puede suponer un anc$o en la secci#n de control de la

caída, calcular el tirante crítico y por la ecuaci#n de la energía

calcular el tirante al inicio de la transici#n

!*isten f#rmulas empíricas para el clculo del anc$o de la rpida, lascuales son'

0 De acuerdo a Daden1ov, puede tomarse'

0 2tra f#rmula empírica'

or lo general el anc$o de solera con esta última f#rmula, resulta de

mayor magnitud que con la f#rmula de Daden1ov

1./ DISE,O DE LA TRANSICIÓN DE ENTRADA

ara el caso de una transici#n recta la ecuaci#n utilizada es'

Donde'

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/3 . espejo de agua en el canal

/4 . b . anc$o de solera en la caída

1.0 DISE,O DE LA TRANSICIÓN DE SALIDA

-e realiza de la misma forma que la transici#n de entrada

1. DIMENSIONES DE LA CAÍDA

1..1.CAÍDAS %EUE,AS:

De acuerdo con los dise&os realizados por el -!5676, en canales

con caudales menores o iguales que 388 lps (9 ". 83 m:s), se

tiene'

D

Donde'

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1..2. CAÍDAS VERTICALES SIN OSTCULOS

!l proceso de clculo para caídas verticales sin obstculos es como

sigue'

0 +alcular el número de caída utilizando la siguiente relaci#n'

donde'

D . número de caída

<c . tirante crítico de la secci#n de control

$ . desnivel

q . caudal unitario

0+alcular los parmetros de la caída vertical, los cuales se muestran

en la figura =4 !stos parmetros, según 7and (3>??), se calculan

con un error inferior al ? @, con las siguientes ecuaciones'

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<p es la altura que aporta el impulso $orizontal necesario para que el

c$orro de agua marc$e $acia abajo

0+alcular la longitud del resalto, se puede calcular con la f#rmula de

-ie&c$in'

0+alcular la longitud total del colc$#n, la cual ser'

0 Debe evitarse que en la cmara de aire se produzca vacío, porque

esto produce una succi#n que puede destruir la estructura por 

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cavitaci#n, para evitar esto se puede $acer agujeros en las paredes

laterales o incrementar en la poza 38 # 48 cm a ambos lados

1..+. CAÍDAS VERTICALES CON OSTCULOS

+uando la energía cin%tica es muy grande se construyen dados que

ayudan a disipar la energía en una longitud ms peque&a de la poza

de disipaci#n

-egún el - Aureau of 7eclamation, las relaciones de los

parmetros de una caída vertical con obstculos (figura =:) son'

0 Longitud mínima del colc$#n'

LB. Ld C 4??<c

Donde'

L . longitud mínima del colc$#n

Ld . longitud de la caída

<c . tirante crítico en la secci#n de control

0 bicaci#n de los obstculos'

Lob .LdC 2<c

0 rofundidad mínima de la capa de agua'

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<4B. 43?<c

06ltura #ptima de los obstculos'

$ opobs . 8<c

0 6nc$o de los obstculos'

a ob .8=<c

0 !spaciamiento entre los obstculos'

e ob .8=yc

0 6ltura #ptima del obstculo final'

$ opobsfinal . 8= <c

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1.- E3(4#" d Dis5" d Si6ón In7r!id".

Dise&ar un sif#n invertido en el cruce de un canal con la panamericana las

características del cruce se presenta en la Eig 3 y las características del canal arriba

y aguas abajo del cruce son'

F . 3?

9.3m:s

- .3ooo

b.348m

n .884?

< . 8Gm

H. 8Ims

V 2

2 g=0.018m

La pendiente aguas arriba y aguas abajo es de 3 ooo y las cotas según el perfil del

canal son'

Jm 3 C 8:8 .=IG4?msnm

Jm 3 C 8G8 . =I==:msnm

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