Ejercicio Para Hidraulica

Brian Ibaceta Vergara
Tarea: Crear un ejercicio de hidráulica general (tipo examen)

1) Para abastecer de agua para riego a una comunidad, se construye un canal que extrae agua de un rio y latrasporta hacia un tranque. La cota del canal de extracción del rio, es de 220 msnm y la cota de salida al tranque es de 215 msnm, con una largo del canal de 1 km. Las dimensiones del canal (rectangular)son, 2 m de ancho y altura de agua de 2 m. Y la terminación de canal es de tierra con superficie irregular (n = 0,03).
1- ¿Cuál es el caudal que trasporta el canal? Si el tranque almacena 40000 m3¿Cuánto se demora en llenar el tranque?
2- Por condiciones de la obra, solo se permite utilizar este canal por 5 horas. Proponga una solución para llenar el tranque y justifique con cálculos (no se puedemodificar la geometría de la obra).
3- Ahora, si justo después de terminar la construcción del tranque, se anuncia que por motivos de sequía será necesario almacenar más agua, ¿Qué solución daría usted?(Justifique sin cálculos)
Datos:
Material
Coef. Manning
Hormigón
0,013 – 0,017
Hormigón con fondo de grava
0,018 – 0,020
Tierra con superficie uniforme y lisa
0,021 – 0,025
Tierra con superficieirregular
0,026 – 0,035
Tierra con ligera vegetación
0,036 – 0,045

Se asume altura normal de agua.



Solución:
1- Según la fórmula de Manning (que se puede utilizar porque se dice altura normal deagua):

Q = Caudal (m3/s); i = Pendiente; A = Area hidraulica; R = Area hidraulica / perimetro hidraulico; n = Coef. Manning


Entonces:
Pendiente = (220 – 215)/1000 = 0,005; Area = 2 * 2 = 4; Perimetro =2 + 2 + 2 = 6


Si el tranque almacena 40000 m3
40000 / 1,39 = 28776,97 (segundos)
28776,97 / 3600 = 7,9 (horas)
Así, con el caudal ya calculado, se demora 8 horas aprox. en llenar el tranque.

2-Como solo se puede utilizar por 5 horas (18000 Seg)

40000 / 18000 = 2,22 m3/s
Por lo tanto, se requiere que como mínimo, el canal transporte 2,22 m3/s y como no se puede modificar la geometría de...