Diseño Hidráulico De Canales

3.17 Desarrollo de problemas aplicados

Ejercicio N° 01.- Realizar el diseño de la sección hidráulica de un canal de riego, tipo trapezoidal, revestido con concreto simple frotachado, teniendo en consideración:

Q= 5.50m3/s

S= 0.0005

n= 0.017

Z= 1.00

Solución

Por ser un canal revestido la sección se debe diseñar para la condición de máxima eficiencia hidráulica.

Donde:

Para: z=1.00

Para canales trapezoidales conocemos

Reemplazando en la formula de Manning

Con y=1.62 determinamos b

En medidas constructivas

Se realiza un nuevo calculo de y para b=1.30m

Calculo de los demás parámetros

Asumimos un valor constructivo

Valor original de f

Cálculo de parámetros geométricos

Presentación de datos calculados

Q

(m3/s) n s

(m/m) z y

(m) A

(m2) P

(m) T

(m) V

(m/s) b

(m) B

(m) H

(m) f

(m)

5.50 0.017 0.0005 1.00 1.63 4.86 5.96 4.61 1.13 1.35 5.75 2.20 0.57

EJERCICIO N° 02:

Un canal trapezoidal excavado en tierra tiene un tirante de 0.85 m, y un talud z = 1.5, pendiente S= 0.001 y debe conducir un caudal, Q= 2.21 m3/seg. Calcular ancho de solera y la velocidad media n = 0.025.

Calculo del área:

A= bY + ZY2

A = 0.85b + 1.08

Calculo del perímetro mojado:

P = 2Y √1 + Z2 + b

P = 2 (.85)√1 + 1.52 + b

P = 3.06 + b

Entonces: por maning tenemos

Q = S 1/2 R 2/3 A/n

Q n/ S ½ =A2/3.A/P2/3

Q n/ S ½ =A5/3/P2/3

2.105 * 0.025 = (0.8 b + 0.96)5/3

(0.001)1/2 (2.88 + b)2/3

Por tanteo tenemos que:

b= 2.19m

Cálculo de la velocidad

Q = V. A

V = Q/A

V = 2.210/(0.85*219+1.08)

V=0.75 m/s

3.18 Empleo del programa H Canales, en el diseño de secciones hidráulicas

Realizar el diseño hidráulico de un canal principal de sección trapezoidal sin revestir, para un caudal de 5.00m3/s y los siguientes datos a considerar:

Q= 5.00m3/s

n= 0.025

s= 0.0006

z= 1.50

Solución:

Paso N° 01

En el programa de HCanales elegimos la opción de Sección de mínima eficiencia hidráulica para canales trapezoidales e ingresamos los datos de Q, n, s, y z y obtenemos:

Paso N° 02

Tomamos medidas constructivas para b

b=1.75m

Con b=1.75m replanteamos los cálculos

Con los valores obtenidos calculamos:

Recalculamos el valor de f

Calculamos el valor de B

Presentación de datos calculados

Q

(m3/s) n s

(m/m) z y

...