Hidrologia

Examen Final
Estudiante: Pablo Rojas Serrano
Carne: 0984412

1. Cuales son las velocidades maxima y minima aconsejable para
alcantarillas?

Velocidad mínima: Se necesita una velocidad llamada de auto limpieza suficiente para que no queden residuos sólidos en el camino y es comúnmente de 1 m/s.
Velocidad máxima: No existe un límite de velocidad máxima puesto que, existen una serie defactores como perdidas de energía en curvas, entradas de aire y demás, buscando siempre disminuir la fricción y erosión de las paredes del canal.

2. Cual es la velocidad aconsejable para un sistema de tuberia de agua
limpia.
La velocidad aconsejable se encuentra entre los 0,5 y 2 m/s, ya que, si se excede pueden producir problemas como ruidos en tubería, golpes de ariete y demás problemas.

3.Como se puede establecer el tipo de flujo en canales de acuerdo al numero
de Fraude.

Flujo subcritico laminar
Flujo subcritico turbulento
Flujo supercritico laminar
Flujo supercritico turbulento

Determine la perdida de energia debido a una dilatacion subida de un
conducto estandar calibre 80 de 3 in  a uno de calibre 80 de 5 1/2 in cuando
el caudal es de 1 pie3/s

Q= 1 ft/s3Diametro1= 3 in=0.25 ft
Diametro2= 3 5.5in=0.45 ft

hL= k(V²/2g)
Q=AxV
V=Q/A A=πr2/4
V= 1/4.9 X 10-²
V=20,4
D1/D2=1.83
A= π0.252 /4
A=4.9 X 10-²
K=0,47
HL= 0.47 ((20.4) ²/2X32.4)
HL=2,97

Una alcantarila circular de concreto en mal estado (n 0.011) con pendiente S
0.6% se pretende sustituir por una alcantarilla de cuadrode concreto n
0.014. Se sabe que un aguacero de maximo caudal la alcantarilla q tiene un
diametro interno de 1,1 m alcanza un tirante de 0.88 metros. Proponga una
seccion de alcantarilla que resuelva este problema en la forma mas economica
posible. A que velocidad circulara el agua en maximo caudal. A que velocidad
circulara el agua a medio caudal. Razone sus velocidades y entregue loscalculos de diseno. Como es propuesta espero que cada respuesta sea distinta
a las demas.

V=1/N X R²/3 X S½
V=1/0,011 x 0.3 ²/3 x 0.006½
V=3,11 m/s²

Θ= π+2arcsen [ yn-d2d2]
Θ= π+2sen-1 [ 0.88-0.550.55]
Θ= 4,42

P=0.5 x 4.42 x 1,1
P=2,4

A= 1/8 (4.42 – sen 4.42) x 1,1²
A= 0.81 m²

R=1/4 x (1-(sen4,42/4,42))
R=0.3

La velocidad se mantiene igual puesto que ni la pendiente ni elcaudal varia
Q= A x V
Q1=0,81 x 3,11
Q1= 2,51
Q2=Q1 x ½
Q2=1,25

A=Q/V
L1 x L2 = 2,51/3,11
L²=o,8
L=0,9 m

Se necesita que la alcantarilla cuadrada tenga dimensiones de 0,9 x 0,9 mts para q pueda transportar la maxima cantidad máxima de agua.

Un canal construido en tierra n 0.018 en forma trapezoidal se pretende
revestir con concreto con un espesor de 2.5 in. En el punto inicial elcanal
tiene una elevacion de 509 msnm y 1200 metros mas abajo una elevacion de 498
msnm. El trapezoide en el fondo tiene un largo de 1 metro, tiene una altura
total de 0,8 metros y sus laterales tienen un angulo de 60 grados. El canal
nunca debe sobrepasar el 90% de nivel.

    1. Calcule la velocidad y caudal originales del canal. Una vez revestido
y manteniendo el mismo porcentaje denivel, calcule si se aumenta o
disminuye el caudal con el nuevo revestimiento, ademas calcule la velocidad
del agua. y el caudal del mismo. Haga las suposiciones logicas que crea
pertinentes, y hagalas saber en su respuesta.

A= BH + XL
A= 1 x 0,8 + 0,46 x 0,8
A=1,17

PM=B+2L
PM=1+2x0,92
PM=2,84

R=A/PM
R=1,17/2,84
R=0,41

S=H/L
S=0,009/O,92
S=0,0097

Sen60=0,8/L
L=0,92Sen60=X/0,92
X=0,46

Q=A x V
Q=1,17 x 3
Q=3,51

2. Estime el volumen de concreto requerido para revestir este canal.

Revestimiento = 0,06 x 2,84 x 1200
Revestimiento = 204 m³

Constructora don Pepito S.A. desea realizar una urbanizacion en el condado
de la Rita. la propiedad adquirida por don Pepito SA se  encuentra en  la
elevacion 360m, y cuenta con una montana a una elevacion de 430...