I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015 DE RIEGO Y DRENAJE23 Y 24 de noviembre de 2015
Jiutepec, Morelos
Logos institucionales de los autores
DISEÑO HIDRÁULICO DE ESTRUCTURAS DE CRUCE Y ENTRADAS DE AGUA AL CANAL PRINCIPAL HUMAYA, DERIVADO DE LA AMPLIACIÓN DE CAPACIDAD
José Eduardo Moreno Bañuelos1; Víctor Manuel Ruiz Carmona1; Ernesto Olvera Aranzolo1; Eduardo Chan Gaxiola1;
Bertha Meza Prieto2; Venancio Juárez González2
1Especialistas en hidráulica.2Especialistas en hidráulica externos de apoyo
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Contenido1 Antecedentes
2. Objetivos
3. Diagnóstico
4. Formulación del proyecto
5. Caracterización de las estructuras
6. Materiales y métodos
7. Conclusiones
8. Recomendaciones
2I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015Reunión Anual de Riego y Drenaje
1. AntecedentesPara sobreelevar de manera integral el Canal Principal Humaya (CPH),con la ampliación de su capacidad de 80 m3/seg a 120 m3/seg, fuenecesario revisar las políticas de operación del canal, de lasestructuras y replantear las nuevas condiciones operativas para:conducir las aguas pluviales de ambas márgenes a través entradas deagua, un almacenamiento temporal en diques, extraer los excesos condesfogues automáticos y/o manuales, el cruce del CPH mediantealcantarillas, sifones invertidos y eventualmente con puentes canal.
3I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015Reunión Anual de Riego y Drenaje
Desfogue automático del CPH
2. Objetivo
El objetivo principal es prevenir, controlar y resolver los problemasque puedan generar los escurrimientos a las comunidades, laagricultura y la infraestructura en general, identificando losrequerimientos de las estructuras y optimizando su costo.
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Salida del Túnel Tecoritosin entradas de agua
El diagnóstico consistió en realizar la revisión de la infraestructuraexistente, identificar la faltante, llevar a cabo el diseño de las nuevasobras de acuerdo con los niveles de operación de proyecto y rediseñar lasestructuras actuales que no cumplen con los requerimientos, optimizandosu costo y tiempos de ejecución. Para el diseño se identificaron losestudios básicos de topografía, geotecnia, hidrología, hidráulica y unacaracterización previa de las estructuras requeridas.
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3. Diagnóstico
4. Formulación del proyecto
El proyecto ejecutivo consiste en el diseño de poco más de 230 estructurasde cruce o entradas de agua al CPH, a lo largo de más de 150 km. Parallevar a cabo el diseño de manera específica y expedita, el proyectoejecutivo resultaría técnicamente inviable, debido al tiempo que llevaríaintegrar un expediente técnico para cada estructura; para hacer más ágilesta etapa del diseño y la ingeniería de proyecto, se llevó a cabo unacaracterización de cada sitio y estructura.Los estudios de mayor impacto para este tipo de estructuras son elhidrológico y la hidráulica.
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5. Caracterización de las estructuras
Se hizo una caracterización/clasificación de estructuras existentes, dondehace falta resolver el problema de los escurrimientos en las cuencasatendiendo a:
Un sistema establecido y forma de operación actual del CPH.
A la dinámica funcional del CPH con el aumento de nivel, el deterioro de lasestructuras existentes en su mayoría para rehabilitación, reconstrucción oreposición, y al diseño de nuevas estructuras de control, acceso y cruce.
El desnivel entre la plantilla del cauce natural y el mayor nivel del CPH, daorigen a una reducción de la sección efectiva del cauce que drena,principalmente en entradas de agua en tajo o ladera. En otros casos, eldesnivel aumenta para secciones localizadas en terraplenes, ello impediráo limitará el acceso de agua al CPH, derivando en pasos inferiores.
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6.5 Área de influencia climatológica con polígonos de Thiessen
Palos Blancos
El Varejonal
Pericos
Rosa Morada
El Playón
Guamúchil
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6.6 Gastos máximos obtenidos con fórmula:Racional
ChowNo. Cadena
mientotc
(min)Área (km2)
Hp (mm)
Pe (mm) tp (hr) X=Pe/d Z
Qmax
(m3/s)
131 66+167103.70
1 9.410 77.753 44.736 1.447 25.884 0.710 48.076
132 70+124 92.774 7.087 75.082 33.651 1.319 21.763 0.705 30.227
133 99+749 68.588 6.757 68.061 23.162 1.026 20.262 0.700 26.642
134 103+664 57.971 6.723 64.278 11.310 0.893 11.706 0.695 15.204
135 120+022 77.535 16.180 67.825 22.240 1.137 17.210 0.702 54.344
136 123+018 61.420 7.311 62.996 29.742 0.936 29.054 0.699 41.277
137 123+393 65.061 6.944 64.181 22.211 0.982 20.484 0.700 27.678
138 125+917 63.110 13.253 63.554 27.054 0.958 25.721 0.699 66.241
139 135+043195.40
4 91.856 88.190 43.958 2.451 13.498 0.800 275.739
No. Cadenamiento tc (min) Area (km2) i (mm/h) C Qmax (m3/s)
1 0+240 5.48 0.146 172.5500 0.18 1.261
11 4+347 5.06 0.028 176.8381 0.13 0.178
20 9+947 9.89 0.418 210.3018 0.13 3.178
30 20+328 41.16 3.057 97.8863 0.08 6.655
48 49+468 37.97 4.264 87.081 0.17 17.807
50 50+258 13.85 0.444 152.247 0.19 3.527
60 69+378 26.90 0.266 107.012 0.08 0.594
70 77+017 14.42 0.107 149.292 0.15 0.66480 89+439 32.41 2.394 95.890 0.13 8.13790 99+145 46.18 2.571 77.042 0.15 8.054
100 109+305 7.20 0.074 200.547 0.13 0.516130 147+780 56.36 4.858 54.964 0.15 11.135
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7. Conclusiones del estudio hidrológico
1. Los gastos obtenidos con la fórmula racional son confiables para larevisión de entradas de agua existentes y para el diseño de nuevasestructuras, teniendo en cuenta un área máxima de cuenca de 5 km2.
2. Los coeficientes obtenidos para aplicar la fórmula de Chen puedenvariar, dependiendo de la distancia que haya entre la estaciónclimatológica y la cuenca.
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8. Recomendaciones de mantenimiento en las estructuras
1. Engrasado de compuertas tipo charnela, deslizantes y radiales.
2. Pintado de rejillas y compuertas.
3. Limpieza de rejillas, canales, tanques sedimentadores ydesarenadores.