Ejercicios Resueltos Hidraulica De Canales

1462 palabras 6 páginas
UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL OBRAS CIVILES

GUIA DE EJERCICIOS

1) Se tiene un canal rectangular de hormigón
(n=0,014) de 1,25 m de ancho, cuya pendiente es de 0,5%, y que portea un caudal de 1,5 m3/s. h a) Calcule las alturas normal y crítica.
b) Es el flujo uniforme en este canal subcrítico o supercrítico?

1,25 m

c) Calcule la pendiente crítica del canal.

a) La altura normal (escurrimiento uniforme) se calcula empleando la ecuación de
Manning:

V = 1 / n R 2/3 i 1/2
En que: n R i es el coeficiente de rugosidad es el radio hidráulico es la pendiente del canal

Por lo tanto:
A = 1,25 h
P = 1,25 + 2 h
R = A / P = (1,25 h) / (1,25+ 2 h)

Reemplazando en la ecuación de
…ver más…

Por lo tanto hay que usar otros valores de h

1,000

Q
3
(m /s)
11,36

0,800

8,49

0,600

5,76

0,400

3,26

0,450

3,86

0,500

4,48

0,450

3,86

0,461

4,00

h
(m)

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GUIA DE EJERCICIOS

Entonces después de iterar encontramos que la altura normal es: hN = 0,461 m
b) La altura crítica (corresponde a un escurrimiento con energía mínima) se puede calcular con:
Q2 B

Fr2 =

=1

g A3

La cual se deduce de derivar la energía específica con respecto a h dE dh

=0

En este caso el canal es rectangular:
B=b
A = bh
Por lo que:
(2/3

Q) b hc = 0,4671

hc = 0,4671

4

(2/3
)

= 0,898

1,50

Por lo tanto la altura crítica es: hc = 0,898 m
c) Como hN < hc el escurrimiento es supercrítico o de torrente

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Si en el canal se coloca una compuerta que deja una abertura de 0,5 m, qué altura se tendrá aguas arriba de la compuerta?
C o m p u e rta P la n a
V e rtic a l

h1 h2 a a P e n d ie nte F ue rte

1,5 m

Inmediatamente aguas debajo de la compuerta se produce una contracción con una altura de aguas: h1 = Cc a
Considerando un coeficiente de contracción Cc = 0,6 se tiene que: h1 = 0,6 x 0,5 = 0,3 m
En una

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