“AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU”UNIVERSID AD CONTINENTAL DE CIENCI AS E INGENIERÍ A TITULO: CONDUCCIONES ABIERTAS (CANALES) INTEGRANTES CHANGARAY AGUILAR RAFAEL CENTENO YALLE KENRE JESUS DAVILA YALLI JHON RETAMOZO POMA YURI IVAN RIBBECK SOTO, JHON BRIAN MATAMOROS JUÑO OSCAR ROMAN LIZARBE ROYER RUIZ ROJAS MAX DOCENTE : Ing. MANUEL VICENTE HERQUINIO ARIAS CURSO : CANALES SECCION : AI 1001 HUANCAYO – PERÚ 2016 INTRODUCCION Los canales de riego tienen la función de conducir el agua desde la captación hasta el campo o huerta donde será aplicado a los cultivos. Son obras de ingeniería importantes, que deben ser cuidadosamente pensadas para no provocar daños al ambiente y para que se gaste la menor cantidad de agua posible. Están estrechamente vinculados a las características del terreno, generalmente siguen aproximadamente las curvas de nivel de este, descendiendo suavemente hacia cotas más bajas (dándole una pendiente descendente, para que el agua fluya más rápidamente y se gaste menos líquido). La construcción del conjunto de los canales de riego es una de las partes más significativas en el costo de la inversión inicial del sistema de riego, por lo tanto su adecuado mantenimiento es una necesidad imperiosa. En este informe se tratara de describir el canal CIMIRM, en el tramo del kilómetro 30 donde se encuentra algunas obras hidráulicas la cual nos ayudara a comprender un poco más del trabajo del ingeniero. También se realizó el replanteo de la curva que se encuentra a 300 metros del puente acueducto. 1 SQRT (D) . se expresa como: R = A / P Profundidad hidráulica: la profundidad hidráulica (D) es la relación del área mojada con el ancho superior. se expresa como: D = A / T Factor de la sección: el factor de la sección (Z). Área mojada: el área mojada (A) es el área de la sección transversal del flujo normal a la dirección del flujo. Características de un Canal: Todo canal reúne dos características: Características Geométricas Características Hidráulicas.CAPITULO I GENERALIDADES Un canal es un conducto ya sea abierto o cerrado que cumple con la función de trasladar agua de un punto a otro. se expresa como: Z = A. donde el movimiento del agua es producido por la acción de la gravedad y la descomposición del peso del agua en dirección del movimiento. Radio hidráulico: el radio hidráulico (R) es la relación entre el área mojada y el perímetro mojado. calado o tirante: la profundidad del flujo (h) es la distancia vertical del punto más bajo de la sección del canal a la superficie libre. Estos elementos son muy importantes para los cálculos del escurrimiento. Perímetro mojado: el perímetro mojado (P) es la longitud de la línea de la intersección de la superficie mojada del canal con la sección transversal normal a la dirección del flujo. Los elementos geométricos son propiedades de una sección del canal que puede ser definida enteramente por la geometría de la sección y la profundidad del flujo. Ancho superior: el ancho superior (T) es el ancho de la sección del canal en la superficie libre. Profundidad del flujo. debido a que la superficie libre del agua está en contacto con la atmosfera el movimiento no es producido por presiones diferentes. para cálculos de escurrimiento o flujo crítico es el producto del área mojada con la raíz cuadrada de la profundidad hidráulica. c) Trazar la base interior y superior del canal teniendo en cuenta si va a ser o no revestido. R^(2/3) TIPOS DE CANAL TRAZO Y REPLANTEO DE UN CANAL: El trazo de canales es una actividad que se realiza después que se ha construido la plataforma. se expresa como: A. . comprende dos etapas: en tramo recto y en curva: a) En tramo recto: Estacar más o menos cada 5 metros. a lo largo de la plataforma y a una distancia X=B´/2+b del pie del talud de la plataforma. El trazo del eje.El factor de la sección. b) Trazar el eje del canal en recta y en curva. d) Replantear las medidas trazadas con las especificadas. para cálculos de escurrimiento uniforme es el producto del área mojada con la potencia 2/3 del radio hidráulico. geométricas. de acuerdo a las especificaciones técnicas. especificadas en el proyecto. Trazo del eje del canal: El eje es una línea imaginaria que pasa por el centro de las bases y paralelo a los bordes de estas. Procedimiento: a) Verificar las características. desde el PI. .b) En Tramo El las en curva: trazo consiste en determinar curvas del canal. con ayuda de los equipos. Tomar la distancia “L”. hacia la derecha e izquierda. d. Determinar los puntos c. determinando los puntos a y b. Pasos: 1. El criterio es obtener una curva suave y simétrica. de tal forma que el movimiento del agua sea uniforme como en el tramo resto. 2. e. GENERALIDADES DEL CANAL DE IRRIGACIÓN DE LA MARGEN IZQUIERDA DEL RÍO MANTARO (CIMIRM) El Canal de Irrigación de la Margen Izquierda del Río Mantaro. San Pedro de Saño.n. coma la vía de mayor importancia que interconecta el valle.m. 3 VÍAS DE ACCESO AL CANAL CIMIRM El valle del Mantaro cuenta con la Carretera asfaltada Margen Izquierda.s. del Departamento de Junín. geográficamente se encuentra localizado entre las latitudes 11° 48' 15" y 12° 02' 5’’ y longitudes 75° 29' 30" y 75° 12' 48". Huamalí. El Mantaro. Hualhuas. Huancan y Huayucachi. UBICACIÓN DEL CANAL CIMIRM Políticamente está ubicado en los Distritos de Sausa. Ataura.000 ha de tierras de cultivo. Concepción. encontrándose en la actualidad en servicio y funcionamiento. Apata. Provincias de Jauja. . Quilcas. fue construido en 1942 para irrigar 13. Concepción y Huancayo. San Jerónimo. Las áreas de riego se ubican entre las cotas 3265 y 3353 m. El Tambo. de ella se derivan ingresas a las sectores de riego. Matahuasi. San Agustín de Cajas. San Lorenzo. la conforman las trochas. caminos carrozables y las caminas de vigilancia que existen a lo larga de los canales. Holdridge. ASPECTO CLIMÁTICO De acuerdo a la clasificación de zonas de vida del Dr. . el valle del Mantaro está ubicado en la zona de vida Bosque Seco o Sábana Templada y Montano Seco. los cuales permiten el control y vitanda en todo el recorrido de cada una de los canales.3° C. L. R. facilitando la operaci ón y mantenimiento de la infraestructura de riega y drenaje existente.La red interna que enlaza la margen izquierda con las distintas estructuras hidráulicas existentes. Por el Norte: Con la provincia de Jauja Por el Este: Con la parte alta de la cuenca del río Mantaro Por el Oeste: Con el río Mantaro. inscritas en el respectivo padrón de usuarios. 2 La superficie bajo riego del Distrito de Riego Mantaro es de 170000 m de tierras de cultivo. el clima con una temperatura anual que varía entre 11. La Precipitación promedio anual en el valle del Mantaro es de 750 mm.8° y 19. ÁMBITO JURISDICCIONAL El área de la irrigación presenta los siguientes límites: Por el Sur: Con la cuenca del río Shullcas. con caudales que varían de 13 m3/s en la toma. El canal principal ha sido revestido 52 Km y 12 Km son en tierra. que es rectangular. hasta 4 m3/s en su tramo final.0 %.00 m separados totalmente y rellenados verticalmente por dentro con una mezcla asfaltoarena en una profundidad y espesor de 3"x 1.5 a 1.353 m. que es un conducto cubierto con el mismo caudal. el canal presenta 09 tipos de secciones.00 m3/s en el primer tramo y con una pendiente constante (S — 0.400 m de longitud. en el km 0+000 6 presenta la sección tipo 1.m. Presenta una pendiente variable de 0. con la finalidad de absolver los esfuerzos de dilatación y contracción de los materiales. se inicia en la cota 3. Las secciones del canal principal en su tramo revestido presentan juntas de dilatación a cada 3. La sección transversal del canal principal es de forma trapezoidal y de tipo telescópica. El canal revestido es de concreto simple vaciado in situ f’c=140 kglcm.002).15 m de alto y ancho respectivamente. y termina en la localidad de El Tambo Huancayo. tiene una longitud total de 64.10 m con sardineles de 5" x 0.s. con espesor en sus paredes laterales y piso de 0. continuando con la sección tipo 3. . en la ciudad de Huancayo. En el primer tramo. A lo largo de su recorrido presenta 32 secciones transversales tipo. de acuerdo a las condiciones topográficas y de suelo. al ingresar por diversas obras de arte como puentes acueductos. que es un túnel cuyos elementos hidráulicos son: A la salida del túnel presenta la sección tipo 2. túneles y otros.CAPITULO II CANAL PRINCIPAL Este canal se inicia a continuación de la Bocatoma. se hace uso de secciones rectangulares. para caudales de 13. presenta en sus paredes laterales taludes 1/4:1 a 314:1 para zonas de excavación que tiene materiales de roca y tierra respectivamente.n. Del km 0+000 al km 1+100. en los primeros 500 m pasa por tramos rocosos y por el lecho del río Mantaro. cuyos elementos hidráulicos son: 7 En el km 19+630. el canal presenta la sección tipo 9 con las siguientes características hidráulicas: En el km 15+450. cuyos elementos hidráulicos son: En el km 21 + 723. presentando la sección tipo 5 de forma trapezoidal. el canal presenta la sección tipo 18. el canal presenta 4 tipos de sección. el canal presenta la sección tipo 20. y en los restantes pasa por tramos rocosos. cuyos elementos hidráulicos son: . A partir del km 1+050 el canal cruza terrenos de cultivo pedregosos. el canal principal presenta la sección tipo 17. cuyos elementos hidráulicos son: En el km 4+800. con conglomerado y aluvión. el canal presenta la sección tipo 31. . el canal presenta la sección tipo 23. cuyos elementos hidráulicos son: 8 En el km 38+200. cuyos elementos hidráulicos son. debemos tener en cuenta estos datos ya que nos servirán más adelante: En el km 30+300.En el km 27+040. manteniendo esta sección hasta el km 64+000. final del canal en la ciudad de Huancayo. En algunos tramos revestidos el canal presenta los taludes deteriorados en una longitud de 2011 m. cuyas características hidráulicas son: El canal principal presenta en la actualidad 03 tramos sin revestir con abundante material de acarreo en el piso y las bermas cubiertas de maleza y material deslizado. cuyos elementos hidráulicos son: A partir del km 47+280. el canal presenta la sección tipo 28. el canal presenta la sección tipo 22. FIG 1. ALIVIADERO KM 30+337 . son el nombre que se les da a las estructuras hidráulicas cuya finalidad es la de permitir un flujo de agua limitado.CAPITULO III OBRAS HIDRAULICAS ALIVIADERO Km 30+337 Los aliviaderos. 5 m con talud 1:1 y pendiente S= 0. sobre un nivel máximo permitido. Los aliviaderos son estructuras de regulación y de protección que sirven para evacuar caudales de demasías o caudales superiores a los del diseño. El eje del canal de descarga tiene una inclinación de 55° con relación al eje del canal principal en dirección aguas abajo. esto.32 m de alto con su mecanismo de izamiento similar al del aliviadero 1. Presenta una compuerta metálica de 1. ya que impide que se eleve el nivel de aguas en los sitios que estén rio arriba.25 m de ancho por 1. Si estas aguas excedentes ingresarán a las diferentes obras que componen el sistema. La estructura está construida al ingreso del acueducto sobre el río Yucha. en las que están.El vertedero hidráulico cumple diferentes funciones. garantizar que la estructura hidráulica ofrezca un nivel de seguridad. para garantizar que el nivel de agua tenga poca variación en el canal de riego aguas arriba.08 . el canal de descarga mide 17 m y presenta un colchón disipador de energía de 12. podrían ocasionar daños de imprevisibles consecuencias. FIGURA N°2: COMPUERTA METALICA . Por lo general se usa construcciones de concreto armado para este fin.PUENTE ACUEDUCTO (Sector Concepción) KM 30+336. un dren o una depresión en el terreno. En el caso de cruce con vías de transporte se usara acueductos cuando la rasante de la vía permita una altura libre para el paso de los vehículos de transporte.60 La finalidad de un acueducto es pasar agua de un canal de riego por encima de otro canal de riego. producirá remansos y socavaciones que conviene tenerlas en cuenta. En caso de cruce de quebradas el puente debe tener suficiente altura para dejar pasar el acueducto las máximas avenidas en el cauce que cruza. 11 . Igualmente si el puente tiene varios pilares. En la actualidad no se encuentra en buen estado ya que existen filtraciones en un pilar del mismo. cuyos elementos hidráulicos son: . CANAL CIMIRM SECTOR CONCEPCION Desde el km 27+040 hasta el km 30+300.1. el canal presenta la sección tipo 22. hasta 4 m3ls en su tramo final. con caudal es que varían de 13 m3/s en la toma. en la .CAPITULO IV MEDIONES Y CALCULOS ELEMENTOS DEL CANAL La secció n transv ersal del canal princi pal es de forma trapez oidal y de tipo telesc ópica. Pendie nte consta nte (S= 0.ciudad de Huanc ayo.2 %) DONDE: T: Ancho superficial y: tirante H-y: borde libre c: borde z: talud b: base del canal . 76875 T = 3.SECCION TRAPEZOIDAL SECCION TRAPEZOI DAL Datos: Y= 0. bien acabado.865 R = 0.4 b = 3.25 Z = 0.0013 Superficie = Superficie = superficie de concreto.423 Pendiente S = 0. con varios años de uso FORMUL A DE GANGUI LLE – KUTTER para coeficien te de .334 A = 1. 076 FORMU LA DE BAZIN ( coefic iente de rugosi dad G = 0.coefici ente de rugosi dad m= 0.78 FORMU LA DE KUTTE R(S mayor a 0.417 Q= 2.25 C = 70 V= 1.25 Q = 1.rugosida d n= 0.16 ) C = 68 V= 1.0005 ) .016 FORMU LA DE MANNI .459 Q = 2.014 C = 60 V = 1. 30 y 2 R MEH =1.65 R MEH = .NG (n = 0.765 FORMULA GANGUILLE-KUTTER KUTTER BAZIN MANNING PROMEDIO MAXIM A EFICIEN CIA HIDRAU LICA Utilizando la siguiente ecuación calculamos el tirante de eficiencia máxima b ( 2 = 2 √ 1+ z )−2 z y y MEH =3.240 Q= 1.014) C = 59 V= 1. 43 2 A∗R 3∗S0.86 PMEH =2 √ 3 y PMEH = 11. 2 A MEH =√3 y A MEH=18.27 .5 Q= n Q=97. 0013 D.075 R= =0.075 m B. Superficie = superficie de concreto .50 x 0.075 A=1.1125 S= 0.50+2 x 0.DATOS: A.50 m C. Y = 0.0013 R= 0. Pendiente (S) = 0.075 1.0681 m .50 x 0. con varios años de uso Calculo: 1. bien acabado . B= 1. 045 m3 /s .014 C = 42 m1/ 2 /s V = 0.CALCULO DE CAUDAL V y Q: 1.40 m/s Q= AxV Q= 0. FORMULA DE GANGUILL E – KUTTER para coeficiente de rugosidad n= 0. 2. FORMULA DE BAZIN ( coeficie nte de rugosida .coeficien te de rugosida d m= 0.054 1/ 2 3 m /s 3.48 Q = 0. FORMULA DE KUTTER ( S mayor a 0.25 C = 51 m / s V= 0.0005 ) . d G= 0. FORMULA DE MANNING ( n = 0.16 ) C = 54 1/ 2 m /s V = 0.014) .057 m3 /s 4.51 m /s Q = 0. 048 3 m /s COMPARACI ON DE LOS RESULTADO S FORMULA GANGUILLET KUTTER KUTTER BAZIN MANNING PROMEDIO .V= 0.43 m/s Q = 0. ANEXO . SECTOR DE CONCEPCION 23 .CANAL CIMIRM .