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• Martin Alejandro Ruiz Pimentel

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PROBLEMAS FLUJO UNIFORME 1.18.- Proporcionar una sección práctica para un canal rectangular de concreto, n = 0.015, para conducir un gasto de 4.4 m3/s con una pendiente So = 0.0025.

Asignación de variables. Q ≔ 4.40 n ≔ 0.015 So ≔ 0.0025

En un canal de sección rectangular, la sección más eficiente es aquella que tiene como ancho de plantilla el doble del tirante. b＝2 ⋅ y

Cálculo del área, en metros cuadrados. A＝b ⋅ y A＝2 ⋅ y ⋅ y Ay ≔ 2 A＝2 ⋅ y2

Cálculo del perímetro, en metros. P＝b + 2 y P＝2 ⋅ y + 2 y Py ≔ 4 P＝4 ⋅ y

Cálculo del radio hidráulico, en metros. A Rh ＝ ― P Ay Rhy ≔ ― = 0.5 Py Rh ＝ 0.5 ⋅ y

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Rh ＝ 0.5 ⋅ y

Mediante el módulo de sección. 2 ― 3

Q⋅n A ⋅ Rh ＝ ―― 1 So

― 2

Q⋅n = 1.32 ―― 1 So

― 2

2 ― 3

Ay ⋅ Rhy = 1.2599 2 ― 3

Ay ⋅ Rhy ＝ 1.2599 ⋅ y

8 ― 3

Cálculo del tirante, en metros. 3 ― 8

⎛ ⎞ Q⋅n y ≔ ⎜――――― = 1.02 2 1 ⎟ ― ―⎟ ⎜ 3 2 ⎝ Ay ⋅ Rhy ⋅ So ⎠

Cálculo de la base, en metros. b ≔ 2 ⋅ y = 2.04

Cálculo de la velocidad del flujo, en metros sobre segundo.

A ≔ 2 ⋅ y2 Q V≔― A V = 2.12

Conclusiones: Este análisis corresponde a diseño, puesto que se tuvieron que determinar las dimensiones de la sección de un canal de rectangular de concreto n= 0.015 si la velocidad media del agua es V = 2.12 m/s, cuando circula un gasto de Q = 4.40 m3/s. Las dimensiones obtendias fueron: una base de b = 2.04 m y tirante y = de 1.62 m. Sin embargo al comparar la velocidad obtenida de V = 1.19 m/s con la tabla 6.6 del libro Manual de agua potable, alcantirallado y saneamiento, drenaje urbano 19, ésta se encuentra por debajo de lo establecido por lo que se puede presentar problemas de estancamientos o sedimentaciones a lo largo de éste.

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