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)

UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL OBRAS CIVILES

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

UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL OBRAS CIVILES

GUIA DE EJERCICIOS

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