Tarea 02bimestre

Instituto Tecnológico de Costa Rica
IV-2103 Diseño Hidráulico de Carreteras y Obras Viales
II Bimestre 2015

Escuela de Ingeniería en Construcción
Programa de Maestría en Ingeniería Vial

Tarea # 2Fecha de entrega: 13 de marzo de 2015

Problema #1
Una represa pequeña se construye en un río con el fin de captar aguas para una comunidad. La represa
tiene una altura de 1,75 m y se diseñó para unatormenta que se espera produzca un caudal de 64,40
m3/s con una velocidad de aproximación a la represa de 4,0 m/s. Determine la fuerza que actúa en la
cara de aguas arriba de la represa para estascondiciones. Considere que no ocurren pérdidas de energía
y que la sección del río puede aproximarse por un rectángulo de 7 m de base.
Problema #2
En un canal horizontal de sección rectangular de 5 m deancho se coloca una compuerta plana. Si la
velocidad y profundidad aguas arriba de la compuerta son 3,5 m/s y 2 m, respectivamente, cuando la
apertura de la compuerta es de 50 cm, determine la fuerzaque se ejerce sobre la compuerta y la
profundidad necesaria para que se forme un salto hidráulico aguas abajo de la compuerta.
Problema #3
Por un canal rectangular de 10 m de ancho fluye un caudal de130 m3/s. El canal se divide en cuatro
tramos, todos ellos con un coeficiente de rugosidad de Manning de 0,013. De aguas arriba hacia aguas
abajo, las pendientes de fondo de cada tramo son 0,0003,0,004, 0,002 y 0. Al final del último tramo
existe una compuerta vertical la cual se encuentra abierta 2 metros sobre el fondo del canal. Dibuje y
clasifique todos los perfiles de flujo gradualmentevariado que ocurren en el canal. Suponga que los
tramos son suficientemente largos y que la compuerta está diseñada para que no se produzca
contracción del chorro.
Problema #4
El canal rectangular que semuestra en la figura transporta un caudal de 10 m3/s en un ancho de 2,5 m y
n=0,025. En medio del canal se ubica una compuerta con 0,8 m de abertura. Dibuje y clasifique todos los
perfiles de flujo...