Hidraulica

UNIVERSIDAD DEL CAUCA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA

EJERCICIOS FLUJO LIBRE UNIFORME
1 En qué porcentaje se reduce el caudal que transporta un canal rectangular de ancho b si un tabique muy delgado se . coloca en la mitad de la solera como se indica en la figura?

b/2 b 2. Se debe diseñar un canal revestido en madera cepillada sin tratar para transportar uncaudal de 2 m3/s con una pendiente del 1 /80 m/m. El canal puede ser triangular y simétrico con ángulo al centro de 90° o rectangular con ancho de solera igual a la altura de la lámina de agua. Cuál requiere menos madera de revestimiento y en qué porcentaje? Considere un borde libre igual a la tercera parte de la altura de la lámina de agua para cada caso.

3. Un canal está excavado en un materialcon rugosidad absoluta de 0.4 mm, profundidad del agua de 40 cm, pendiente del 4/1 000. 3.1 Los parámetros geométricos y el caudal que puede transportar el canal. 3.2 El comportamiento hidráulico del conducto. 3.3 El coeficiente de rugosidad equivalente de Manning?

4 5°

1 m .0

4.

6.0 m 1 .0m
0.5m 3.0 m

y

El canal de la figura está revestido en madera cepillada creosotada yconstruido con una pendiente del 3m/km. 4.1 Determine la ecuación general del caudal para y > 0 m 4.2 Determine el caudal si la profundidad del agua es de 1 m. .5

4. Una tubería de drenaje de 24’’ en PVC se debe tender con una pendiente máxima del 0.1 para evacuar el agua que % cae en un parqueadero de 5000 m2 con una intensidad de 60 mm/h.

Determine la profundidad normal del flujo, el tipo deflujo, el caudal máximo, el caudal a tubo lleno y la pendiente que hace que el flujo sea crítico.
5. La cuneta triangular que se muestra en la figura está revestida en concreto, tiene una pendiente longitudinal del 4/1 00 y se ha diseñado para transportar un caudal de 80 l/s. Terreno natural

7

5.1 Determine los elementos geométricos básicos. 5.2 Determine el tipo de flujo en el canal. 5.3 Siel borde libre es de 0.1 m, cuál es el volumen de excavación para 1 0 000 m de canal? 5.4 En qué porcentaje se incrementa el caudal si el talud vertical se tiende con la misma inclinación de 1 se conserva la :7, misma profundidad del agua y pendiente longitudinal?.

6. Agua fluye en un canal rectangular con un caudal unitario de 1 m3/s-m y una profundidad de 0.5 m en la sección .5 (1 La pérdidade energía entre las secciones (1 y (2) es de 0.02 m. ). ) 6.1 Determine la profundidad del agua en la sección (2). 6.2 Cual es la energía mínima? 6.3 Determine y explique si es posible tener una pérdida de energía de 0.1 m. 0

Y2 Y1

(1 )

(2)

7. Consultar ejemplos en: Capítulos 5 y 6 del libro Hidráulica de Canales Abiertos de Ven Te Chow

Capítulos 2 y 5 del libro Hidráulica deCanales Abiertos de R. H. French EJERCICIOS DISEÑO
Se requiere diseñar una canal para transportar un caudal de 0.8 m3/s con una pendiente del 0.16%. El suelo en la zona es una arena muy fina. otras Analice varias alternativas de diseño incluyendo, entre posibilidades: Sección hidráulicamente óptima de forma rectangular, circular y trapezoidal. Canal excavado en arena con control de velocidad. Escoja lasección que a su criterio sea la mas conveniente desde el punto de vista hidráulico.

EJERCICIOS FLUJO VARIADO
1.Analice los perfiles de flujo M y S y determine si la energía específica aumenta o disminuye en el sentido del flujo (0.1)

2. Una presa baja vertedora está construida en un cauce revestido en concreto colocado sobre roca bien excavada de sección rectangular con las siguientescaracterísticas:

5m So = 0.005 10m So = 0.002 1 000 m Ecuación de patronamiento del vertedero Q = KH3/2 K = 22 (MKS) Considere una carga de agua sobre el vertedero de 0.63 m y que el canal es de longitud muy larga como para lograr el desarrollo completo de los perfiles de flujo. 2.1 Analice, calcule y realice un esquema claro y completo del perfil del agua que se genera hacia aguas arriba y...