HIDRAULICA I, EJERCICIOS SOBRE CALCULO DE PROFUNDIDADES NORMALES Y CRITICAS
Elena ReyesSíntesis23 de Febrero de 2016
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HIDRAULICA I, EJERCICIOS SOBRE CALCULO DE PROFUNDIDADES NORMALES Y CRITICAS
Tabla 10.2 Valores del coeficiente de rugosidad n para la ecuación de Manning
Mínimo | Promedio | Máximo | |
A. Flujo a superficie libre en conductos cerrados | |||
1.- Atarjea de tormenta de metal corrugado. | 0.021 | 0.024 | 0.030 |
2.- Superficie de mortero de cemento. | 0.011 | 0.013 | 0.015 |
3.- Concreto ( sin pulir ) | |||
a. Cimbras de acero | 0.012 | 0.013 | 0.014 |
b. Cimbras de madera lisas | 0.012 | 0.014 | 0.016 |
c. Cimbras de madera rugosas | 0.015 | 0.017 | 0.020 |
B. Canales revestidos | |||
1.- Metal | |||
a. Acero liso ( sin pintar ) | 0.011 | 0.012 | 0.014 |
b. Corrugado | 0.021 | 0.025 | 0.030 |
2.- Madera | |||
a. cepillada, sin tratar | 0.010 | 0.012 | 0.014 |
3.- Concreto | |||
a. Acabado con llana de madera | 0.013 | 0.015 | 0.016 |
b. Gunita, sección buena | 0.016 | 0.019 | 0.023 |
c. Gunita, sección ondulada | 0.018 | 0.022 | 0.025 |
4.- Mampostería | |||
a. Piedra cementada | 0.017 | 0.025 | 0.030 |
b. Piedra en seco | 0.023 | 0.032 | 0.035 |
5.- Asfalto | |||
a. Liso | 0.013 | 0.013 | |
b. Rugoso | 0.016 | 0.016 | |
C. Canales sin revestir | |||
1.- Excavados en tierra, rectos y uniformes | |||
a. Limpios, después de intemperizar | 0.018 | 0.022 | 0.025 |
b. Con pasto corto, pocas yerbas | 0.022 | 0.027 | 0.033 |
c. Yerbas densas hasta la superficie | 0.050 | 0.080 | 0.120 |
d. Maleza densa, alta | 0.080 | 0.100 | 0.140 |
2.- Dragados en tierra | |||
a. Sin vegetación | 0.025 | 0.028 | 0.033 |
b. Maleza ligera en los bordos | 0.035 | 0.050 | 0.060 |
3.- Cortados en roca | |||
a. Lisos y uniformes | 0.025 | 0.035 | 0.040 |
b. Desgarrados e irregulares | 0.035 | 0.040 | 0.050 |
EJERCICIOS PROPUESTOS
10.1. Defina lo que es un flujo uniforme en un canal.
10.2. ¿ Cuales son las secciones más comunes en canales ?
10.3. Para un flujo uniforme, determine cual es el gasto que se tiene en un canal trapecial de tierra de 3 m. de ancho en la base, 2 m. de tirante, una pendiente de talud 2 : 1 ( 2 metros horizontal por 1 m. vertical ), y una pendiente de plantilla S0 = 0.004.
10.4. Para un gasto máximo de 300 lps., en un canal semicircular de concreto, con una pendiente de plantilla S0 = 0.006, determine el diámetro comercial requerido, para este gasto.
10.5. Para el problema 10.4 , ¿ Cuál será el gasto máximo que puede transportar el canal para el diámetro comercial ?
10.6. Determine las dimensiones de un canal rectangular revestido de concreto; con b = 2y, para transportar el gasto del problema 10.5. Para una longitud de 1000 m. determine el ahorro en el revestimiento al usar un canal semicircular en vez de uno rectangular.
10.7. Defina que es la sección óptima de un canal, y cuales son las secciones óptimas de los canales rectangular, trapezoidal y circular.
10.8. Para un canal circular de concreto que transporta un gasto máximo de 7.28 m3 / s. con una pendiente S0 = 0.001, determine el diámetro requerido ( recuerde que el gasto máximo se logra con un tirante y = 0.938D ).
10.9. Un canal trapezoidal revestido de concreto sin terminar, transporta un gasto de 10 m3 / s. , con una pendiente de plantilla S0 = 0.0007 y una pendiente en los taludes de 1 : 1 , determine el ancho de plantilla ( b ) y el tirante ( y ) para una sección óptima.
10.10. Defina que son el tirante crítico ( yc ) y el tirante normal ( yn ) y cuales son sus usos en el diseño de canales.
10.11. Para el canal del problema 10.9, determine cual es el tirante crítico ( yc ) y el número de Froude ( Nf ).
10.12. Considerando el canal del problema 10.8, determine su tirante crítico ( yc ).
10.13. Un canal trapezoidal de 3 m. de ancho, de concreto terminado, con pendiente de plantilla S0 = 0.002, con pendiente de talud 1 : 1, transporta un gasto de 10 m3 / s. Determine los tirantes normal ( yn ) y crítico ( yc ), así como los número de Froude ( Nf ) para estos tirantes.
10.14. Un canal trapezoidal de 3 m. de ancho, revestido de concreto terminado, con pendiente de plantilla S0 = 0.020, con pendiente de talud 1 : 1, transporta un gasto de 10 m3 / s. Determine los tirantes normal ( yn ) y crítico ( yc ), así como los número de Froude ( Nf ) para estos tirantes.
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