Proyecto Sistema de Riego por Aspersión para el cultivo del Tabaco. Conjunto Hidráulico. Aliviadero
Muy buenas tardes para la querida comunidad 
Very good afternoon to the dear
Seguimos dando continuidad a nuestro proyecto sobre el sistema de riego por aspersión semiestacionario para el cultivo del tabaco. Específicamente, la obra de toma, la estación de bombeo y el aliviadero. Los dos primeros objetos ya fueron diseñados y abordados aquí en posts anteriores. Hoy, les presentaremos el diseño del aliviadero, para ello, llevamos a cabo primero el estudio hidrológico y posterior a ello, diseño hidráulico.
We continue with our project on the semi-stationary sprinkler irrigation system for tobacco cultivation. Specifically, the intake structure, the pumping station, and the spillway. The first two structures have already been designed and covered here in previous posts. Today, we will present the design of the spillway. To do so, we first carried out the hydrological study and, subsequently, the hydraulic design.
Para el lector no especializado, explicamos que el aliviadero no es más que la obra que permite evacuar el excedente de agua de un embalse, microembalse u otra obra de captación durante el proceso de escorrentía generado por las lluvias. Este no permite que el agua sobrepase por encima de la corona de la micropresa y con ello su destrucción.
For the non-specialized reader, we explain that the spillway is simply the structure that allows excess water to be evacuated from a reservoir, micro-reservoir, or other water-capturing structure during the runoff process generated by rainfall. It prevents the water from overflowing the crest of the small dam and thus causing its destruction.
ESTUDIO HIDROLÓGICO
Para el diseño del sistema de alivio, se partió de la condicionante dada por la inversión que debía ser a través de tuberías teniendo en cuenta la ubicación del mismo, sobre el cual, transitarían personas, animales y otros. Para determinar el gasto de avenida a evacuar a la probabilidad de diseño se utilizó el método Racional:
Q = 166,67 C. I. A
Siendo:
Q - Gasto para la probabilidad de diseño (L/s)
I - Intensidad de precipitación (mm/min.)
C- Coeficiente de escurrimiento (adimensional)
A - Área de la cuenca objeto de estudio (ha)
Probabilidad de diseño 10 % según la NC 48-31/84 Probabilidad de diseño y comprobación para protección contra inundaciones de avenidas de las obras
C=0.15
A=5937321.76 m2
HYDROLOGICAL STUDY
For the design of the relief system, we started from the condition established by the investment, which required the use of pipes, taking into account its location, over which people, animals, and others would pass. To determine the flood discharge to be evacuated at the design probability, the Rational Method was used:
Q = 166.67 C. I. A
Where:
Q - Discharge for the design probability (L/s)
I - Precipitation intensity (mm/min.)
C - Runoff coefficient (dimensionless)
A - Area of the basin under study (ha)»
Design probability 10% according to NC 48-31/84, Design and verification probability for flood protection against floods of structures.
C=0.15
A=5937321.76 m2»
Para determinar la Intensidad de la lluvia, se empleó el método de las Isoyetas para la probabilidad de diseño, empleando la fórmula de California para el cálculo del tiempo de concentración. Además, como método auxiliar, se comprobaron los caudales por las curvas de Intensidad-Frecuencia-Duración para nuestra confeccionada por la Delegación Territorial de Recursos Hidráulicos. Dando para todos los casos menor, por este último método.
Siendo:
Tc-Tiempo de concentración (min)= 71,62
L-Longitud de la corriente principal (m)=5668 M
◇H-Desnivel entre el principio y el final de la corriente(m)=105.28
Dando como resultado final un gasto máximo para la probabilidad de diseño a evacuar de 17826.26 L/s (17,83 m3/s)
To determine the rainfall intensity, the Isohyet Method was used for the design probability, employing the California formula to calculate the concentration time. In addition, as an auxiliary method, the discharges were checked using the Intensity-Frequency-Duration curves prepared for our area by the Territorial Delegation of Hydraulic Resources. In all cases, the latter method resulted in a lower value.
Where:
Tc - Concentration time (min) = 71.62
L - Length of the main stream (m) = 5668 m
◇H - Difference in elevation between the beginning and end of the stream (m) = 105.28
As a final result, the maximum discharge to be evacuated for the design probability was 17826.26 L/s (17.83 m3/s).
DISEÑO HIDRÁULICO y GRÁFICO
El alivio de este caudal se hará finalmente por tres líneas de tuberías de 1200 mm de hormigón armado que descargarán a una caja de descarga también de hormigón armado y posterior a ello se colocará un enrocamiento de D50 0.2-0.4 m
Los parámetros hidráulicos de trabajo de cada línea de tubería para la evacuación del caudal excedente serán los siguientes:
Ø=1200 mm
Q trabajo=5942.1 L/s
Q a máxima capacidad=6752.8 L/s
S (pendiente)= 3%
V=5.2 m/s
Relación y/D=93.7 % (Trabaja Libre)
HYDRAULIC AND GRAPHIC DESIGN
The relief of this discharge will ultimately be carried out through three 1200 mm reinforced concrete pipe lines, which will discharge into a reinforced concrete discharge box, followed by rock riprap with a D50 of 0.2–0.4 m.
The hydraulic operating parameters of each pipeline for the evacuation of the excess discharge will be as follows:
Ø = 1200 mm
Q working = 5942.1 L/s
Q at maximum capacity = 6752.8 L/s
S (slope) = 3%
V = 5.2 m/s
y/D ratio = 93.7% (Free-flowing)
Las tres líneas de conductos evacuarán un total de 17826.26 L/s pero tendrán una capacidad máxima de evacuación de 20258.4 l/s. Para este caso, al igual que para la obra de toma, empleamos el Software WaterCad para determinar los parámetros hidráulicos antes referidos.
The three pipeline lines will evacuate a total of 17826.26 L/s, but they will have a maximum evacuation capacity of 20258.4 L/s. For this case, as with the intake structure, we used WaterCAD software to determine the hydraulic parameters mentioned above.
Hasta aquí la presentación de este post. Con él, hemos concluido ya el conjunto hidráulico que constituye la fuente de abasto para nuestro sistema de riego. En los siguientes posts, ya empezaremos a ver el sistema de campo como tal. Muchas gracias a los lectores por su atención. Cualquier duda pueden dejarlas en los comentarios. Todas las imágenes y redacción son de mi total autoría
So far, this is the presentation of this post. With it, we have now completed the hydraulic system that constitutes the water source for our irrigation system. In the following posts, we will begin to look at the field system itself. Thank you very much to all the readers for your attention. If you have any questions, you can leave them in the comments. All images and writing are entirely my own work.
Traducido con ayuda del traductor de Google.
Translated with the help of Google Translate.
Hasta pronto
See you soon.