Dureza

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS
FACULTAD DE INGENIERIA
HIDRAULICA

RANDY DONIS TELLEZ
CARNET 200815390
GUATEMALA 27 DE JUNIO DE 2010
INTRODUCCION

Un canal abierto es un conducto en el cual el agua, fluye con una superficie libre. De acuerdo con su origen un canal puede ser natural o artificial.

Los canales NATURALES influyen todos los tipos de agua que existen de manera natural en latierra, lo cuales varían en tamaño desde pequeños arroyuelos en zonas montañosas hasta quebradas, arroyos, ríos pequeños y grandes, y estuarios de mareas. Las corrientes subterráneas que transportan agua con una superficie libre también son consideradas como canales abiertos naturales.

Las propiedades hidráulicas de un canal natural por lo general son muy irregulares. En algunos casos pueden hacersesuposiciones empíricas razonablemente consistente en las observaciones y experiencias reales, de tal modo que las condiciones de flujo en estos canales se vuelvan manejables mediante tratamiento analítico de la hidráulica teórica.

FORMULA DE MANNING

La expresión más simple de la fórmula de Manning se refiere al coeficiente de Chézy :
[pic]

De donde, por substitución en la fórmulade Chézy, [pic], se deduce su forma mas habitual:
[pic],

o
[pic],
siendo:
• [pic]= coeficiente de rugosidad que se aplica en la fórmula de Chézy: [pic]
• [pic]= radio hidráulico, en m, función del tirante hidráulico h
• [pic]es un parámetro que depende de la rugosidad de la pared
• [pic]= velocidad media del agua en m/s, que es función del tirante hidráulico h• [pic]= la pendiente de la línea de agua en m/m
• [pic]= área de la sección del fujo de agua
• [pic]= Caudal del agua en m3/s

SISTEMA INTERNACIONAL:
[pic]

o
[pic]
Donde:
• [pic]= Área mojada (área de la sección del flujo de agua), en m2, función del tirante hidráulico h
• [pic]= Perímetro mojado, en m, función del tirante hidráulico h
• [pic]=Un parámetro que depende de la rugosidad de la pared, su valor varía entre 0.01 para paredes muy pulidas (p.e., plástico) y 0.06 para ríos con fondo muy irregular y con vegetación.
• [pic]= Velocidad media del agua en m/s, que es función del tirante hidráulico h
• [pic]= Caudal del agua en m3/s, en función del tirante hidráulico h
• [pic]= la pendiente de la línea de agua en m/mSISTEMA INGLES:
[pic]

[pic]
donde:
• [pic]= Área mojada, en pies2, función del tirante hidráulico h
• [pic]= Perímetro mojado, en pies, función del tirante hidráulico h
• [pic]= Un parámetro que depende de la rugosidad de la pared
• [pic]= Velocidad media del agua en pies/s, que es función del tirante hidráulico h
• [pic]= Caudal del agua en pies3/s, enfunción del tirante hidráulico h
• [pic]= la pendiente de la línea de agua en pies/pies

RELACION ENTRE PENDIENTE, FRICCION Y TIRANTE

Debido a la esencia de la superficie libere y a la fricción a lo largo de las paredes del canal, las losidades en un canal no están del todo distribuidas en su sección. La máxima velocidad medida en canales normales a menudo ocurre por debajo de la superficielibre a una distancia de 0.05 a 0.25 de la profundidad; cuanto mas cercas estén las bancas mas profundo se encuentra este máximo.
La distribuciónde secciones de un canal depende también de otros factores, como una forma inusual de la sección, la rugosidad del canal y la presencia de curcas, en una corriente ancha, rápida y poco profunda o en un canal muy liso la velocidad máxima por lo generalse encuentra en la superficie libre. La rugosidad del canal causa un incremento en la curvatura de la curva de distribución vertical de velocidades. En una curva la velocidad se incremente de manera sustancial en el lado convexo, debido a la acción centrifuga del flujo. Contrario a la creencia usual, el viento en la superficie tiene muy poco efecto en la distribución de velocidades.
CANALES...