- 21 Ene 2012, 20:12
#292107
Hola, este es un post largo y sólo para valientes,
Soy un técnico con poca experiencia que llego al foro intentando resolver un problema que se me plantea en la redacción de un proyecto consistente en una conducción de regadío (L=12 km aproximadamente, funcionamiento por gravedad y a presión). Os comento brevemente las características del proyecto y mis dudas, esperando que alguien pueda ayudarme. Intentaré hablar de la forma más coloquial posible.
El origen del agua es una cámara de carga, es decir una "piscina" a donde, por un extremo y por la parte alta, llega agua sin presión, y por otro y por la parte baja, arranca una tubería (tubería forzada) por donde va entrando el agua a sección completa, suponiendo que la "piscina" está llena hasta una cierta altura que cubre con holgura la tubería forzada. Digamos que el eje de la entrada forzada de agua se encuentra a cota 400 msnm, y que la lámina de agua de la piscina se encuentra a 405 msnm. La tubería -construida hace años- es de acero y tiene 1m de diámetro y se extiende unos 10 km.
Poco antes del final de la tubería citada arranca mi proyecto. Le abrimos un agujero a la tubería pre-existente y comenzamos la nuestra (habrá lógicamente que que instalar dos válvulas en dicha derivación, que regulen el avance del agua tanto original como derivado). Es evidente que mi tubería contará, como máximo, con el caudal suministrado por la tubería pre-existente, y por ello va a proponerse también en acero y con D=1metro. Como digo en el primer párrafo, la conducción pretende llevar agua por gravedad y a presión para regadío, teniendo unos 12 km de longitud en planta. Discurre por un relieve muy complicado, siendo una suerte de serpiente que sube, baja, gira, etc (habrá miles de piezas especiales). Casi todo el recorrido es en zanja (hay algunos tramos aéreos y en hinca también) y lógicamente se ha tenido cuidado de trazar la tubería en un rango de cotas que que permita tanto la gravedad como el trabajo a presiones razonables (digamos 100 - 360 msnm, os recuerdo que la cota del agua inicial son 405 msnm). A lo largo del recorrido, en 5 puntos la tubería suelta agua a través de pequeñas derivaciones (siempre sin romper la carga en la tubería principal), lógicamente para los regantes.
Descrito el sistema (cámara de carga + aprox. 22 km de tubería, funcionam. por gravedad & presión, 5 puntos de salida de agua), me encuentro en la fase de dimensionar y timbrar la tubería nueva (los últimos 12 km). Me surgen varias preguntas básicas, impropias de un técnico que está desarrollando un proyecto de esta magnitud, pero que las comento con la humildad del que tiene poca experiencia y además ha olvidado conocimientos:
1) ¿es imprescindible fijar un caudal de entrada al sistema, lo que implicaría colocar una válvula reguladora de caudal en la entrada de la tubería forzada? ¿es decir el caudal de entrada es un dato IMPRESCINDIBLE para empezar a trabajar? Esto parece probable dado que la Admón suele fijar el Q que concede a los regantes
2) Hecho a la inversa, si tengo libertad para, sabiendo las necesidades de los regantes fijar un caudal de proyecto, ¿como suele hacerse este cálculo? Se me ocurre pensar en las necesidades hídricas de los cultivos (digamos 5000 m3/Ha/año) prorrateadas al mes más desfavorable (digamos 600 m3/Ha•mes), lo que para 3000 Has arroja un Q=0'7 m3/s. Aquí mi pregunta sería, ¿es mucho, o poco, un tubo de acero de 1 metro para transportar este caudal? Depende de a que velocidad vaya, claro, pero, ¿como sé tal velocidad? Si pongo un caudalímetro en la entrada está claro, pero si dejo que entre agua por las buenas, no está tan claro...enlazo con la siguiente pregunta:
3) Si no hay válvula reguladora de caudal al principio, sino tan solo una compuerta que se abre rápidamente y deja pasar todo el agua que quepa (sección completamente llena), a modo de curiosidad, ¿como sé a que velocidad avanzaría el agua, sabiendo que la tubería, lejos de ser recta (lo que me permitiría usar Manning), es una serpiente? ¿en cada tramo de pendiente constante irá a una velocidad distinta, y puedo usar Manning en cada tramo? Esto implicaría que el caudal va variando, dado que la sección es constante (y como digo, la velocidad va variando).
4) ¿este tipo de sistema, para funcionar, requiere que la tubería esté completamente llena -cargada-? ¿de modo que cada regante abre su grifo y el agua sale instantáneamente, lo que únicamente hace bajar el nivel de la "piscina" del principio (lo que pasa cuando abrimos el grifo de casa, con el depósito de regulación correspondiente)? Entiendo que en tal caso, una vez cargada, la tubería sólo soporta presión estática, ¿estoy en lo cierto? ¿debe timbrarse la tubería suponiendo estas circunstancias? ¿o hay que tener algo más en cuenta?
5) Más allá de contestar las distintas preguntas, ¿como plantearíais el problema con papel , lápiz y calculadora, de cara a dimensionar y timbrar la tubería?
Sé que son muchas preguntas y que el post es algo difuso, es probable que alguien con experiencia, o algún experto en hidráulica, me despeje todas las dudas con un par de respuestas bien explicadas. A ver si alguien puede iluminarme, gracias y saludos,
Jose
Soy un técnico con poca experiencia que llego al foro intentando resolver un problema que se me plantea en la redacción de un proyecto consistente en una conducción de regadío (L=12 km aproximadamente, funcionamiento por gravedad y a presión). Os comento brevemente las características del proyecto y mis dudas, esperando que alguien pueda ayudarme. Intentaré hablar de la forma más coloquial posible.
El origen del agua es una cámara de carga, es decir una "piscina" a donde, por un extremo y por la parte alta, llega agua sin presión, y por otro y por la parte baja, arranca una tubería (tubería forzada) por donde va entrando el agua a sección completa, suponiendo que la "piscina" está llena hasta una cierta altura que cubre con holgura la tubería forzada. Digamos que el eje de la entrada forzada de agua se encuentra a cota 400 msnm, y que la lámina de agua de la piscina se encuentra a 405 msnm. La tubería -construida hace años- es de acero y tiene 1m de diámetro y se extiende unos 10 km.
Poco antes del final de la tubería citada arranca mi proyecto. Le abrimos un agujero a la tubería pre-existente y comenzamos la nuestra (habrá lógicamente que que instalar dos válvulas en dicha derivación, que regulen el avance del agua tanto original como derivado). Es evidente que mi tubería contará, como máximo, con el caudal suministrado por la tubería pre-existente, y por ello va a proponerse también en acero y con D=1metro. Como digo en el primer párrafo, la conducción pretende llevar agua por gravedad y a presión para regadío, teniendo unos 12 km de longitud en planta. Discurre por un relieve muy complicado, siendo una suerte de serpiente que sube, baja, gira, etc (habrá miles de piezas especiales). Casi todo el recorrido es en zanja (hay algunos tramos aéreos y en hinca también) y lógicamente se ha tenido cuidado de trazar la tubería en un rango de cotas que que permita tanto la gravedad como el trabajo a presiones razonables (digamos 100 - 360 msnm, os recuerdo que la cota del agua inicial son 405 msnm). A lo largo del recorrido, en 5 puntos la tubería suelta agua a través de pequeñas derivaciones (siempre sin romper la carga en la tubería principal), lógicamente para los regantes.
Descrito el sistema (cámara de carga + aprox. 22 km de tubería, funcionam. por gravedad & presión, 5 puntos de salida de agua), me encuentro en la fase de dimensionar y timbrar la tubería nueva (los últimos 12 km). Me surgen varias preguntas básicas, impropias de un técnico que está desarrollando un proyecto de esta magnitud, pero que las comento con la humildad del que tiene poca experiencia y además ha olvidado conocimientos:
1) ¿es imprescindible fijar un caudal de entrada al sistema, lo que implicaría colocar una válvula reguladora de caudal en la entrada de la tubería forzada? ¿es decir el caudal de entrada es un dato IMPRESCINDIBLE para empezar a trabajar? Esto parece probable dado que la Admón suele fijar el Q que concede a los regantes
2) Hecho a la inversa, si tengo libertad para, sabiendo las necesidades de los regantes fijar un caudal de proyecto, ¿como suele hacerse este cálculo? Se me ocurre pensar en las necesidades hídricas de los cultivos (digamos 5000 m3/Ha/año) prorrateadas al mes más desfavorable (digamos 600 m3/Ha•mes), lo que para 3000 Has arroja un Q=0'7 m3/s. Aquí mi pregunta sería, ¿es mucho, o poco, un tubo de acero de 1 metro para transportar este caudal? Depende de a que velocidad vaya, claro, pero, ¿como sé tal velocidad? Si pongo un caudalímetro en la entrada está claro, pero si dejo que entre agua por las buenas, no está tan claro...enlazo con la siguiente pregunta:
3) Si no hay válvula reguladora de caudal al principio, sino tan solo una compuerta que se abre rápidamente y deja pasar todo el agua que quepa (sección completamente llena), a modo de curiosidad, ¿como sé a que velocidad avanzaría el agua, sabiendo que la tubería, lejos de ser recta (lo que me permitiría usar Manning), es una serpiente? ¿en cada tramo de pendiente constante irá a una velocidad distinta, y puedo usar Manning en cada tramo? Esto implicaría que el caudal va variando, dado que la sección es constante (y como digo, la velocidad va variando).
4) ¿este tipo de sistema, para funcionar, requiere que la tubería esté completamente llena -cargada-? ¿de modo que cada regante abre su grifo y el agua sale instantáneamente, lo que únicamente hace bajar el nivel de la "piscina" del principio (lo que pasa cuando abrimos el grifo de casa, con el depósito de regulación correspondiente)? Entiendo que en tal caso, una vez cargada, la tubería sólo soporta presión estática, ¿estoy en lo cierto? ¿debe timbrarse la tubería suponiendo estas circunstancias? ¿o hay que tener algo más en cuenta?
5) Más allá de contestar las distintas preguntas, ¿como plantearíais el problema con papel , lápiz y calculadora, de cara a dimensionar y timbrar la tubería?
Sé que son muchas preguntas y que el post es algo difuso, es probable que alguien con experiencia, o algún experto en hidráulica, me despeje todas las dudas con un par de respuestas bien explicadas. A ver si alguien puede iluminarme, gracias y saludos,
Jose
