Hidraulica De Canales

UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL CARMEN UNIDAD ACADEMICA CAMPUS III

HIDRAULICA II
ERNESTO DEL JESUS SALVADOR FELIX

1.- Se tiene un canal rectangular de 10 m de ancho y 3m de tirante que conduce agua. La superficie es de concreto (n=0.014). La pendiente es de 0.0008. Calcular el gasto.

Datos: b=10 m y= 3m R=(by)/(b+2y) R=[(10m)(3m)] /[10m + 2(3m)] R=1.875 m 2/3 2 1/2 Q=(1/0.014)(1.875m) (30m)(0.0008) A=by A=(10m)(3m) Q=92.15927 m3/s 2 A=30m

2.- ¿Cuál serian los valores del gasto en el canal de ejemplo anterior según las mismas formulas considerando que el canal fuera de tierra con fondo pedregoso(0.025), en buen estado.

Datos: b=10 m y= 3m R=(by)/(b+2y) R=[(10m)(3m)] /[10m + 2(3m)] R=1.875 m 2/3 2 1/2 Q=(1/0.025)(1.875m) (30m )(0.0008) A=by A=(10m)(3m) Q=51.60919 m3/s 2 A=30m3.- Se tiene un canal de sección transversal triangular revestido en tierra en regulares condiciones de conservación con 4 m de base. la pendiente es de 0.0007 las pendientes horizontal es 1 y el coeficiente de rugosidad es 0.02

Datos: Q= 8 m3/s b=4m z=1 S=0.0007 n=0.02
2)1/2 R=(zy)/2(1+z

R=[(1)(y)] /2(1+12) 1/2 R=y/2(2) A=zy2 A=(1)(y2) A=y2

1/2

8 m3/s =(1/0.02)(y/2(2) )(y2)(0.0007) 1/2 2/3 1/2 0.16 m3/s =(y/2(2) ) (y2)(0.0007) 1/2 2/3 1/2 0.16 m3/s =(y/2(2) ) (y2)(0.0007) 2/3 1/2 0.32 m3/s =(y) (y2)(0.0007) 2/3 12.09486 m3/s =(y) (y2) 8/3 (y) = 12.09486 m3/s

1/2 2/3

1/2

y=2.54668 m

4.- Se tiene un canal de sección transversal trapecial con 4 m de base. la pendiente es de 0.0005 las pendientes horizontal es 1, el coeficiente de rugosidad es 0.012 y el tirantees de 1.5

Datos: y= 1.5m b=4m z=1 S=0.0005 n=0.012 R=(b+zy)y/b+2y(1+z2) 1/2 R=(4m +1.5m) /4m+2(1.5m)(1+12) 1/2 R=(5.5m2)/4m+3m(2) R=0.66726m 2/3 1/2 Q=(1/0.012)(0.66726m) (8.25m2)(0.0005) A=(b+zy)y A=(4m+1.5m)1.5m Q=11.73872 m3/s A=8.25m2
1/2

5.- Para un canal rectangular de 6m de ancho, n = 0.013 y S=0.0144, circula agua con una profundidad de 0.9m. ¿Qué profundidad tendría para podertransportar el mismo caudal con una pendiente de 0.00144?

Datos: n= 0.013 b=6m S=0.0144

Q=(1/0.013)(0.6923m) (5.4m2)(0.0144)

2/3

1/2

Q=39.00 m3/s
39 m3/s =(1/0.013)[6y/(6+2y)] (6y)(0.00144) 2/3 2.22677 m3/s =[6y/(6+2y)] (y)
2/3

1/

R=(by)/(b+2y) R=(6m)(0.9m) /[6m+2(0.9m)] R=5.4m2/7.8m R=0.6923m A=by A=(6m) (0.9m) A=5.4m2

y=1.98 m

6.- Una acequia desagua 1.20 m3/s con unapendiente de 0.50 m. la sección es rectangular y el factor de rugosidad n=0.012. Determinar las dimensiones optimas, o sea, las dimensiones que dan el menor perimetro mojado.

S=50/1000 S=0.0005 b=2y Q=1.2 m3/s
R=y/2 A=by

Qn/s =AR =(1.2 m3/s)(0.012)/(0.0005)1/2 2/3 AR =0.64398 (2y2)(y/2)2/3=0.64398 y8/3=0.51112

1/2

2/3

y=0.77749 m

7.-Un canal rectangular revestido, de 5m deanchura, transporta un caudal de 11.50 m3/s con una profundidad de 0.85m. Hallar n si la pendiente del caudales de 1m sobre 500m.

A=4.25m2 n=(s AR )/Q 1/2 2/3 n=(0.002 4.25m2(0.63432m) )/11.5 m3/s R=4.25m2/6.7m R=0.63432 m
1/2 2/3

n=0.0122

8.- Un canal de sección transversal triangular de concreto transporta un flujo de 350 ft3/s. La pendiente es de 0.005, las pendientes laterales son 2horizontal y 1vertical y el coeficiente es de 0.012 encuentre el tirante.

Datos: Q= 350 ft3/s z=2 S=0.005 n=0.012
2)1/2 R=(zy)/2(1+z

Qn/s =AR =(350 ft3/s)(0.012)/(1.49)(0.005)1/2 2/3 AR =39.86373

1/2

2/3

R=[(1)(y)] /2(1+12) 1/2 R=y/(5) A=zy2 A=(2)(y2) A=2y2

1/2

2y2[y/(5)1/2]=39.86373 y8/3=34.083

y=3.75579 m

9.- Un canal rectangular tiene un ancho en el fondo de 2m y uncoeficiente de rugosidad 0.014. El tirante es de 1.20m y la pendiente es de 0.0012. calcular el gasto.

Datos: b=2 m y= 1.2 m

R=(by)/(b+2y) R=[(2m)(1.2m)] /[2m + 2(1.2m)] R=0.54545 m 2/3 2 1/ Q=(1/0.014)(0.54545m) (2.4m )(0.0012) A=by A=(2m)(1.2m) Q=3.96439 m3/s 2 A=2.4m

10.- Un canal rectangular de 2.5 m de ancho transporta agua con Q=6.2 m3/s con una profundidad de 1.5 m. encuentra: Yc,...