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• eliana guerrero

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PROBLEMAS PROPUESTOS MECANICA DE FLUIDOS II| 1). En un canal de concreto, el tirante es de 1,20 m y el agua fluye a una velocidad media de 2,40 m/s, hasta un cierto punto, donde, debido a una caída, la velocidad se eleva a 12,00 m/s, reduciéndose el tirante a 0,60 m. Despreciando las posibles pérdidas por fricción, determinar la diferencia de nivel entre las dos partes del canal.

2).-En un canal rectangular, en cierto tramo de su perfil longitudinal y en la dirección de flujo, se produce una contracción y una elevación del fondo, de tal manera que el ancho de solera se reduce de 2 a 1 m y el fondo se eleva 0,18 m.

Considerando que: 1. Aguas arriba de la contracción el tirante es de 1,20 m. 2. En la zona contraída la superficie libre desciende 0,12 m. 3. Las pérdidas son despreciables Calcular el caudal en el canal.

3).-En cierto tramo del perfil longitudinal de un canal de sección trapezoidal, como se muestra en la figura, se construye un vertedero lateral. El vertedero está diseñado en flujo subcrítico, para evacuar un caudal de 2 m³/s. Antes del vertedero el canal conduce un caudal de 6 m³/s y después de el 4 m³/s. Sabiendo que el ancho de solera es b = 2m, el talud Z = 1, el tirante normal en la sección (2) es 1,235 m, las pérdidas a lo largo del vertedero se consideran despreciables y que no existen diferencias de cotas significativas, entre las secciones (1) y (2), determinar la velocidad en la sección (1).

4).-A partir de la Figura dada, demostrar que la disipación de energía (h f) entre las secciones (1) y (2) puede expresarse como:

5).-Calcular la energía específica en la sección 2 en una contracción gradual para un canal rectangular con los siguientes datos: B1= 6 m, B2=5.0m, Q = 60 m3/s, d1=1.5 m, S0 = 0 6).-En una reducción brusca como se muestra en la siguiente figura se tienen los siguientes datos: Q = 100 m3/s; S0= 0, B1 = 8 m; B2=2 m. Calcular: a) Se desea saber si es posible que d1= 6 m.

Si es así, calcule d2

b) Si no es posible, calcule los mínimos valores reales de d1 y d2.

7).-En una ampliación de un canal rectangular se tiene los siguientes datos: Q =100 m3/s; S0 = 0; B1 = 4 m; B2 = 8 m; d1 = 2 m, hf1=0

Calcule d2, si se sabe que d1 está en la zona supercrítica (d1 < dc1, lo que puede comprobarse fácilmente):

8).-Demostrar que la distribución vertical de velocidad es parabólica en un canal abierto ancho para un flujo laminar uniforme (Ym= profundidad media del canal). Cuál es la velocidad media (Vm).

9).-Encontrar una correlación entre el factor f y el factor de rugosidad n, cual es la tensión tangencial media en los flancos y base de un canal rectangular de 3,6 m. de ancho por 1,20 m de profundidad con pendiente de fondo de 1,60 m por 1000,00 m. 10).- El agua fluye sobre un obstáculo de altura h=h(x) en el fondo del canal rectangular, la perdida de energía es despreciable, demuestre que la pendiente de la superficie del agua esta dada por la siguiente expresión, comente que sucede con 𝑑𝑦

𝑑ℎ

el signo (0) de 𝑑𝑥 en relación con el signo de 𝑑𝑥 .

𝑑𝑦 𝑑𝑥

𝑑ℎ

=

− 𝑑𝑥 (1−

𝑣2 ) 𝑔𝑌

11).-En una represa, un ingeniero, planea diseñar un canal con madera machihembrada, para conducir agua con un caudal de 2 m3/s con una pendiente de 10 m verticales por 800 m horizontales, dispone de dos secciones para el diseño, una sección triangular con un ángulo de 90 grados entre sus lados y un rectángulo, el espejo de agua es el doble de la altura para ambos casos, cual de las dos secciones requiere mayor revestimiento de madera y en que porcentaje? 2 Yr

2 Yt 90° Yt

Yr

12).- Fluye agua en un canal rectangular con una rata de flujo por unidad de ancho de 2,5 m2/s. dibuje el diagrama de energía específica para este flujo. Determine las dos posibilidades de profundidad del flujo si la energía es de 2,5 m 13).- El agua de lluvia cae en un lote de 60 m. por 150 m. en un estacionamiento y descarga en un tubo circular de concreto con una pendiente de 3 / 5280. Determine el diámetro del tubo si está a plena capacidad y con una intensidad de lluvia de 38,1 mm/hr, tomar n=0,012

14).-En un canal triangular con 90° en el vértice las alturas alternas son 2,45 m y 1,oo m. determine el caudal 15).- En una sección del rio Torbes como se muestra en la figura, se realiza una medición del recorrido del flujo de agua en una distancia de 792 m y se comprueba que es de 5 minutos, el desnivel en ese tramo es de 0,14 m.; En base a estos datos: a) determine el coeficiente de Manning (n). b) Si disminuye el nivel del agua a una altura de Y=6,00 m medido desde el fondo, y el espejo de agua es de T m, ¿cuál sería el tiempo que tomaría el flujo de agua en recorrer la misma distancia, con la misma pendiente de fondo. T Y

13,2 0m 360, 00 m

150, 00 m

16).- El caudal que fluye en la sección de la figura es Q, si este se incrementa a 3Q, sin cambiar la profundidad. Determine el incremento del ancho adicional (L) necesario para que fluya el caudal sin desbordarse, la pendiente (S), el material de la superficie del canal (n) y el ángulo (z) de las paredes del talud son los mismos.

45° m

3,0 m

8,0 m

L

17).-Se desea dimensionar un canal de conducción para abastecer una zona irrigable de 300has. Con un módulo de riego de 1.5 lts/s/ha. Del trazo topográfico se observa que se puede llegar con una sola pendiente del eje de canal equivalente a 1/1000. De las muestras de suelo analizadas se concluye que se trata de suelo limo arcilloso cuyo ángulo de estabilidad ó reposo para estado saturado es 59º 30´, la velocidad máxima de arrastre de las partículas es de 0,8 m/s ¿Diseñar la sección del canal?

18).-Se desea diseñar un colector de aguas de lluvia para transportar un caudal máximo de 150 m3/s, el colector será de forma triangular revestido de concreto. Dimensionar la estructura para régimen crítico además encontrar la pendiente crítica talud 2:1. 19).-Determinar la fuerza horizontal sobre un escalón sobre elevado en el fondo de un canal si la profundidad aguas arriba es de 0,75 m. y aguas abajo del escalón de 0,15 m es de 0,40 m. si el canal tiene un ancho de 1,0 m. Respuesta: F=96,74 kgf.

20)-Una corriente de agua fluye a gran velocidad contra una pendiente adversa, si en la sección 1 de entrada la velocidad es de 12 m/s y la altura del agua en la entrada es de 0,35 m, se pide encontrar las posibles profundidades en la sección 2, si las pérdidas de energía entre las dos secciones están dadas por la ecuación, determinar la fuerza ejercida sobre el escalón.

hf 1-2=

1 (𝑉12 −)𝑉22 10

2𝑔

21)-Calcule la magnitud y dirección de la componente horizontal de la fuerza ejercida por el flujo de agua sobre la estructura de alivio. Suponga que la velocidad se distribuye uniformemente en donde las líneas de corriente son rectilíneas y paralelas, ancho del canal 1 m.

22)-En un canal rectangular se genera un resalto hidráulico. El canal tiene 1 m de ancho la profundidad del lado aguas arriba del resalto es de 0,60 m y aguas abajo es de 1,80 m. determine el caudal y las pérdidas de energía en el resalto, la eficiencia 23)-Suponiendo que la velocidad de aproximación del vertedero se puede considerar nula, determinar a) El caudal; b) La carga H sobre el vertedero; c) La pérdida de energía en el resalto y la eficiencia.

24).-Un conducto circular de ladrillo liso conducirá 9 m³/s a una velocidad de 2.5 m/s cuando está lleno. a) ¿Cuál será la pendiente necesaria expresada como caída por km? b) identifique si el flujo es subcritico. 25).-Una alcantarilla de sección cuadrada tiene 2.4 m de lado y se instala con su diagonal en posición vertical. a) ¿Cuál es el radio hidráulico si la profundidad es de 2?3 m? b) ¿Determine su caudal, si se traza con una pendiente de 0?02 y n=0.016 y c) ¿El flujo es supercrítico? 26).- Estímese el diámetro para que una alcantarilla con un 80% de llenado para un caudal de 120 lps en una pendiente del 0.32% y n = 0.016. 27).- Un canal rectangular localizado en pendiente de 0.0025 tiene un ancho de 6 m, un coeficiente de Manning de 0.015 y transporta un caudal de 10 m³/s. a) Determine la profundidad normal y la profundidad critica, b) ¿Es el flujo crítico? Haga todas las gráficas. 28).- Determínese la profundidad normal, la profundidad crítica y la pendiente critica, si Q= 2.8 m³/s, n= 0.015, S= 0.0020 para una sección circular de 4.5 m de diámetro. 29).- Diseñar un canal trapecial con talud de 3 vertical y 1.5 horizontal, debe ser construido de concreto sin terminar, sobre un terreno cuya pendiente es de 0.000035. El canal transporta un caudal de 3 m³/s a una velocidad máxima de 0.5 m/s. El ancho en la superficie libre no debe de exceder de 4.0 m. 30).- Un canal rectangular tiene un ancho de solera de 2,4 m y un coeficiente de rugosidad de 0,012, la altura del agua es de 1,2 m y la pendiente de 1,2 0/00, calcular la altura del agua que

se debe dar en un canal triangular que forma 90° con la vertical, que tiene la misma pendiente y rugosidad. 31).- En un tramo del perfil longitudinal de un canal con pendiente de 1 0/00, que conduce un caudal de 0,70 m³/s, se tiene una alcantarilla de 1,15 m de diámetro que cruza la carretera, después de ella se tiene una transición de 10 m que conduce a un canal de sección trapezoidal revestido de concreto (n=0,014) con un ancho de 0,50 m y pendiente m de 0,75 en los taludes. Si las pérdidas son despreciables en la transición, determine la velocidad a la salida de la transición. Resp. V=1,1567 m/s.

32).- ¿Qué relación guardan entre sí, la sección transversal de una cuneta semicircular y un canal circular de igual área, pendiente y rugosidad? Resp. Qcuneta=1,2599Qcanal circular 33).- Se tiene un canal de sección trapecial como se muestra en la figura, con n=0,015, si se transporta un caudal de 2 m³/s en flujo uniforme con el mínimo de energía, determinar: a) La pendiente del canal. Resp. S= 4,3 % b) Si las paredes y el fondo del canal se hacen más rugosas, que tipo de flujo ocurriría con la misma pendiente critica calculada, justifique la respuesta. 34).- Una alcantarilla circular de 1,2 m de diámetro conduce un caudal de 0,8 m³/s con una rugosidad de 0,014, si la altura del agua es de 0,80 m, indicar cuál es la pendiente del canal y que tipo de flujo está ocurriendo. Resp. S=0,80 0/00 y Flujo supercrítico. 35).- En un canal trapecial de m=0,75 y que conduce un caudal de 1 m³/s, para una determinada energía especifica se tienen las profundidades alternas de 1,2 y 0,23405 m. indicar cuál es la profundidad critica. Resp. Yc=0,4612 m. 36).- Por la aplicación de cantidad de movimiento, determinar la altura (Y2) de gua que se presenta en la sección final de un canal rectangular, a partir de la cual se forma una caída libre, suponer que la presión del fondo es cero y que la profundidad critica se forma a una distancia X desde el borde de la caída hacia aguas arriba. Resp. Y2 =0,667 Yc

37).- En un tramo de un canal trapezoidal con taludes de pendiente 1:1, se produce un resalto hidráulico de altura 0,42 m., sabiendo que la altura aguas arriba es de 0,18 m. con una

velocidad de 3,76 m/s., determinar el ancho (b) y el caudal en el canal. Resp. Q=0,6704 m³/s; b=0,8107 m. 38).-Demostrar que en un canal rectangular en un resalto hidráulico se cumple que: (∆𝑌)3 ∆E = 4.𝑌1.𝑌2 39).-Un canal rectangular revestido de concreto con n=0,014, con un ancho de b=0,80 m conduce un caudal de 1,2 m³/s, en un tramo del canal se tiene que vencer un obstáculo, para lo cual se construye una caída (rápida), produciéndose un resalto al pie de la rápida. Calcular la pendiente del fondo del canal si se sabe que la perdida de energía por el resalto es de 0,0824 kg-m/kg.

40.-Un canal rectangular de 2 m de ancho, transporta un caudal de 3 m3 /s. La altura aguas abajo del resalto es 1 m. Hallar: a) La altura aguas arriba del resalto, la b) La pérdida de energía c) El tipo de resalto. d) La eficiencia del resalto. 41.- Un canal trapezoidal tiene un ancho de base 0,40 m, las pendientes de las paredes son de 1:1 y transporta un caudal de 1 m3/s. La altura aguas arriba del resalto es 30 cm. Hallar: a) la altura del resalto; b) la pérdida de energía en este tramo; c) la eficiencia del resalto. 42.- En la figura dada, un canal trapezoidal tiene un ancho b= 5 m, talud m=1, rugosidad n = 0,025 y para una pendiente S = 0,0004, adopta un tirante normal yn = 1,75 m, en flujo uniforme. Debido a razones topográficas, existe un tramo intermedio en el canal, con suficiente longitud y pendiente para que se establezca también flujo uniforme pero supercrítico. Calcular la pendiente del tramo intermedio de manera que se produzca un resalto inmediatamente después que termina dicho tramo, el cual deberá revestirse de concreto con rugosidad n = 0,015, debido al aumento de velocidad.

43.- Dada la figura de un canal trapezoidal revestido de concreto con acabado liso (n=0,015), conduce un caudal de 1,5 m3/s con una pendiente de 1 %, ancho de 1 m y talud m = 1. El canal tiene que atravesar una montaña por medio de un túnel de sección circular de diámetro 1,5 m y revestido de concreto de acabado regular (n = 0,018). Para el paso de sección trapezoidal a circular se construye una transición que tiene la misma pendiente que el canal y una longitud de 10 m. a) Calcular la pendiente S2 del túnel necesaria para que se inicie el resalto hidráulico en la sección del portal de entrada. b) Calcular la pendiente S2 mínima con la que debe trazarse el túnel que elimine el resalto hidráulico.

Ejercicios propuestos 1.-Sea un canal de sección trapecial, construido en tierra, por el cual se quiere transportar un gasto Q = 200 m3/s, la pendiente de la plantilla es So= 0.0004, m = 2 m; n = 0.020. Determine el ancho del canal b y el tirante normal, si y = b/2. 2.-Se desea transportar un gasto Q = 300 m 3/s, por un canal de sección trapecial, construido en tierra (n= 0.020), con una designación de talud m = 2.5 y = 0.00008. Determinar: a) El tirante y, si el ancho de la plantilla es b = 40 m. b) El ancho del canal, la superficie libre (T) y el tirante del canal, si la v = 1.20 m/s. 3.-Un canal rectangular va a llevar un gasto de 75 m 3/s, en una pendiente de 1 en 10000. Si se reviste con piedra lisa (n = 0.013), ¿Qué dimensiones debe tener si el perímetro mojado debe ser mínimo? Empléese el coeficiente Manning. 4.-Se desea transportar un gasto Q = 100 m 3/s por un canal trapecial con velocidad V = 16m/s, revestido con concreto (n = 0.014) y talud m = 0.25. Calcular: a) Calcule el ancho de la plantilla b, y el tirante normal para la sección máxima eficiencia hidráulica y la pendiente longitudinal del canal. b) Si b = 6m y con la So calculada en el literal anterior, ¿Qué gasto puede llevar la nueva sección de máxima eficiencia? 5.-Un canal de sección rectangular con revestimiento de concreto de acabado normal tiene sección de máxima eficiencia y debe transportar un gasto Q = 20 m 3/s, con un tirante normal Yn =2 m, y n =0.013. Calcule: a) calcule pendiente necesaria para obtener las condiciones que se enuncian. b) Si So=0,001, ¿cuál es el nuevo gasto? c) Calcule el gasto con la pendiente que se obtuvo en el literal a, con un ancho de canal b = 6m. 6-Un canal rectangular excavado en tierra debe transportar un caudal Q=5 m 3/s por metro de ancho. La pendiente del lecho es 0.0015 ¿Cuál debería ser la profundidad para flujo normal? 7.-Los ingenieros civiles con frecuencia encuentran flujo en tuberías donde estas no están completamente llenas de agua. Por ejemplo, esto ocurre en alcantarillas y, por consiguiente, el flujo es la superficie libre. Si para una tubería parcialmente llena con  = 2,4 m, Y= 1,8 m, transporta 10 pies3/s. si el n de Manning es 0.015, ¿Cuál es la pendiente necesaria para un flujo normal de 50 pie3/s? 8.-Un canal de madera tiene como sección transversal un triángulo isósceles con una base de 2.40 m y una altura de 1.80 m. ¿a qué profundidad fluirán de un modo

uniforme de 5 m3/s, en este canal si el mismo está colocado sobre una pendiente de 0.01? 9.-Un canal trapecial cubierto de concreto tiene un talud de 0.5 a 1 Y un ancho de 2,40 m, ¿Cuál será la profundidad del flujo para la mejor eficiencia hidráulica y cuál será la capacidad del canal si la pendiente es de 0,00038? 10.-Determinar las dimensiones de la sección de gasto máximo de un canal que, debido a ciertas condiciones de topografía y clase de suelo, se fijó una sección de A= 9 m2 y talud 1.5:1. 11.-Un canal rectangular debe mover 1.2m 3/s con una pendiente de So= 0.009, si n=0.011. ¿cuál es la cantidad mínima del metal en m2, necesario porcada 100 m de canal? 12.-Determinar el gasto en un canal trapecial de concreto el cual tiene un ancho en el fondo de 2.4 m y pendientes laterales 1 a 1.la profundidad uniforme es 1.8 m, la pendiente del canal es de 0.009 y Manning n=0.013. 13.- ¿cuál es la profundidad de flujo uniforme para un flujo de 4.25 m3/s en un canal rectangular de 1.8 m de ancho, el canal es en madera (n =0.012) con una pendiente de fondo de 0.002? 14.-Un canal de tierra lleva un tirante de 6 pies y b =20pies, talud 1.5, So=0.0002 y n=0.025 determinar el gasto para la fórmula de Manning y con este valor calcular: a) El valor de “n” en la fórmula de cúter y b) El valor de “m” en la fórmula de bazin. 15.-Hallar las dimensiones que debe tener un canal trapecial en máxima eficiencia hidráulica para llevar un gasto de 70 m3/s. La pendiente es de 0.0008 y el talud es de 1.5. El fondo es de concreto y los taludes están formados de piedra bien terminados. 16.-Un canal de riego de sección trapecial, construido en tierra (n=0.025), se usa para regar una superficie de 80 ha. El módulo de entrega máximo fijado por el departamento de riego 2 l/s/ha. Determinar la sección de máxima eficiencia hidráulica y la pendiente del canal, para una velocidad en el canal de 0.75 m/s y un talud m=1:1 17.-Un canal rectangular de 8 m de ancho tiene una pendiente de So= 0.0015. La profundidad en la sección 1 es de 2.78 m y en la sección 2, localizada 800m. aguas bajo, La profundidad es de 3.30m. Si n=0.015, determinar el caudal probable en m3/s. 18.-Un canal trapecial transporta 12m3 /s. El ancho en el fondo es de 3 m, posee un talud de 60°, tirante de 1,5 m, Si se necesita transportar 20 m3/s, se desea saber ¿Cuantos metros habría que profundizar la base del canal manteniendo el talud?

Considerar para concreto antiguo 0,0018 y para el nuevo revestimiento 0,0014; ¿Qué dimensión tendría la nueva base del canal? 19.-Se debe conducir un gasto de 50 pies3 /s, con una velocidad de 6 pies/s determinar las dimensiones de las secciones transversales si: a) El canal es circular b) Rectangular tomar b=2Y; c) Trapecial si b= Y; talud=3/4:1

20.-Calcular el gasto en un canal de máxima eficiencia hidráulica, sabiendo que el ancho de canal es de 0,70 m y el espejo de agua de 1,9 m, pendiente So= 0,0001, coeficiente de rugosidad n=0,025. 21.-Un canal trapecial tiene un ancho de 1.50 m, talud 0.75:1 y está tarazado con una pendiente de 0.0008. Si el canal estuviera completamente revestido de mampostería, entonces para un gasto de 1.5m³/s el tirante seria de 0.813m. Si el mismo canal estuviera revestido de concreto, se tendría un gasto de 1.2m³/s un tirante de 0.607 m. Calcular la velocidad que se tendría en el canal, cuando el gasto es de 1.3 m³/s, si el fondo es de concreto y las paredes de mampostería. 22.-Se tiene un canal trapecial de 4m de ancho en la base. El talud es de 45°. La pendiente es de 0.07%. Originalmente las paredes eran lisas y para un gasto de 6m³/s, el tirante normal era de 0.8 m, luego el mismo canal se reviste con mortero preparado a base de arena gruesa, con lo que la rugosidad aumenta, determinándose que para un gasto de 10m³/s el tirante normal es de 1.44 m determinar: a) El gasto para un tirante normal es de 1.10 m, si el fondo fuera rugoso y las paredes el acabado es liso. b) El gasto para el mismo tirante normal, para el caso que el fondo fuera liso y las paredes rugosas. 23.-Un canal rectangular tiene un ancho de base de 2.0m y un coeficiente de rugosidad de kutter de 0.014. El tirante es de 1.20m y la pendiente es de 0.0012 calcular. a) El gasto; b) El tirante para un canal triangular de 90° con el que fluirá el mismo gasto determinado en el inciso interior, la rugosidad es la misma y la misma pendiente. 24.-Se tiene un canal trapecial de 5 m de espejo de agua y 3m de ancho en el fondo, talud de 60° y coeficiente de rugosidad de kuttter de 0.03. la capacidad del canal es de 10 m3/s. calcular: a) ¿Cuánto habría que profundizar el canal, conservando el mismo ancho superficial y taludes, para aumentar su capacidad en 50% y b) ¿Cuánto habría que ensanchar el canal, conservando la misma profundidad y taludes, para aumentar su capacidad en 50%?

Ejercicios de Flujo Gradualmente Variado Ejercicio N° 1: a) Realice un esquema de la clasificación de los tipos de flujo. b) Indique cuáles son las condiciones y suposiciones básicas que debe cumplir el flujo para ser considerado de tipo FGV. c) En FGV, ¿Se puede considerar que la pendiente de fondo del canal es paralela a la pendiente de energía? ¿Porqué? d) Escriba la ecuación de FGV, y analice qué significado tiene el signo de dy/dx. Ejemplifique cada una de las posibilidades que pueda tomar esa ecuación. e) Indique el sentido físico que tiene el signo del número de Fraude. f) ¿A qué se llama sección de control? Ejercicio N° 2: Esquematice los perfiles de flujo en el sistema de canales de la figura. En la misma, LPN y LPC denotan las líneas de profundidad normal y crítica respectivamente.

Ejercicio N° 3: Clasifique los perfiles de flujo mostrados en la figura.

Ejercicio N° 4: Responder: a) ¿Es posible que se dé un flujo subcrítico en una pendiente supercrítica? ¿Y un fujo supercrítico en una pendiente subcrítica? Especifique detallando gráficamente. b) ¿En qué casos el tirante tiende a infinito?, ¿y en qué casos tiende al crítico?

Ejercicio N° 5: Calcular el tirante conjugado en un resalto que se produce en un canal que transporta un caudal de 7 m3/seg. Con un tirante de 0,52 m. y una base de fondo de 2,00 m. Determine el salto de energía.

Ejercicio Nº 6: En un canal de sección rectangular de ancho b = 2 m, revestido de concreto rugoso, con una pendiente de fondo So = 0.002, que transporta un caudal de 2 m3/s, se ha instalado un vertedero rectangular de pared delgada, cuya descarga puede calcularse con la ecuación que se indica. La existencia del vertedero genera aguas arriba una curva de remanso. P = 0.8 m. Se pide: a) Indicar a qué tipo de curva de remanso corresponde de acuerdo a la clasificación b) Aplicando el Método Estándar, calcular la curva de remanso aguas arriba de la sección del aforo hasta que se alcance el tirante normal.

Ejercicio Nº 7: Un canal es rectangular de 4m de ancho con Q = 10m3/s. Posee dos tramos, el tramo 1 tiene una pendiente de 2% y el 2 una de 1%. A 1500 metros del quiebre se construye un vertedero perfecto (utilizar la fórmula del ejercicio anterior) de 3 metros de altura. El n = 0.002. Se pide dibujar y calcular el perfil FGV con el método del Paso Directo, pudiendo considerar curvas de 3 tramos. Determinar donde se producirá el resalto. Dibujar el perfil.

Ejercicio Nº 8: Paralelo a la Av. Marginal del Torbes (T005), existe un canal como muestra la figura. Transporta un caudal de 2 m3/s y tiene una longitud de 1 km. Si por alguna razón se obstruye la sección de ese canal al final según se observa, se pide: a) Medir o asumir valores de T, h1, h2, z y b y estimar una pendiente. b) A partir de las fotografías propuestas por el libro “Hidráulica de Canales Abiertos” de Ven Te Chow, proponer un n de Manning. c) Si el tapón se comporta como un vertedero perfecto, ¿El canal desbordará a la altura del vertedero? La descarga a través de este vertedero puede calcularse con la ecuación que se indica. d) Si el caudal fuese de 0.15 m3/s, determinar la curva de remanso del canal con esta nueva situación a través del método del paso directo.

Ejercicio N°9: Hallar el perfil del agua y la longitud total a revestir de la rápida de la figura que se muestra para una sección rectangular que conducirá un caudal de 5 m3/s. El suelo resiste una velocidad de 0.9 m/s, el canal debe ser de máxima eficiencia.

Respuesta: Yn1(sin revestir1)=1,7485m; Yn1(revestido1)=1,4437m; Y1(tramo1)=1,5873 m; Yc=0,5929 m; b=2Y1(sr)=3,5m; Revestimiento L1=4526,05 m; L2caida=4566,05 m, Yn2= 0,2080 m;Yn3=1,7485m.

Y1=1,5873m

Ejercicio N°10: Calcule el tirante normal en un canal de tierra en buenas condiciones que conduce un gasto de 4.5 m3/s, y cuya pendiente es de 0.40 m. por kilómetro, el ancho del canal es de 3.00 m, la inclinación de los taludes es 1.5: 1 y el coeficiente de rugosidad vale 0.025. Resp: y=1,29 m. Ejercicio N°11: Un canal trapecial tiene un ancho de 6m, talud 1:2 y n=0,025, determinar la pendiente normal (Sn ) para una profundidad normal de 1.02 m, cuando el gasto vale 11.32 m3/s. Resp: Sn=0,00167.