Ejercicio-1

1.

Un canal de sección trapezoidal de ancho 3 m, talud 1,5 esta excavado en tierra(n=0,025), con una pendiente uniforme de 0,0005 conduce un caudal de 8.4 m3/s. con el objetivo de dar carga sobre una serie de compuertas para tomas laterales, se desea utilizar un vertedero de cresta redonda y de forma rectangular (coeficiente de descarga C= 2) con una longitud de cresta L = 7.17  m La ecuación sugerida para el vertedero es Q=CLh3/2 y la altura de la cresta de fondo P= 1,84 m. (ver figura). Calcular y dibujar (Excel o papel milimetrado) el perfil del flujo (eje hidráulico) y la longitud total x del remanso, considerando que termina al alcanzar un nivel que s ea 2% mayor que la normal. APLICAR METODO DE INTEGRACION GRAFICA  y comparar resultados con aplicando el programa Hcanales. Datos del ejercicio: DATOS

Símbolos

Valores

Talud

Z

1.5

Caudal

Q

8.24

Rugosidad

n

0.025

Pendiente

S

0.0005

ancho de sole

b

3

altura cresta

P

1.82

Coef. Descar

C

2

Long. Cresta

L

7.34

Cálculos básicos Area

Perímetro

Partiendo de la siguiente fórmula:

Fórmulas

  =

     

 =       2

 = 2/ 1/2/ /

Según el nomograma (Z=1.5) y hallamos el tirante real

y=1.68

9.2736



2/   0.50= /

 =0.56 

Valores

9.05732614

De la ecuación de Manning:

 =  2/1/2    () = 2 = 88.390 Hallamos el tirante normal: y

F(y)

1.66116043

781.891793

Calculamos el tirante crítico:

 =  /2 √  2. 1/2/2 /2   0.68767 = 1/2/2 Según el nomograma para Z=1.5:

 = 0. 55  y=0.765

Del flujo crítico, se obtiene:

2 =       6.96406 = 

Hallamos el tirante crítico y

F(y)

0.79653

6.92122406

Identificamos la sección de control

= P + h =ℎ/2

h

2/

=   = 0.680457  = .50045

Identificamos el tipo de perfil 

0

Curva

Zona

0.79653

2.50045713

M

1

 1.66116043

Cálculo del perfil (Inicia desde el tirante real hasta un tirante superior en un 2% del tirante normal) % mayor al

2%

tirante y

y

 

1.66116043

Se

2 

A

T

R

v

2.50045713

16.8798002

10.5013714

1.40483235

0.48815744

9.46601E-05

0.98488774

2.45045713

16.3584816

9.1713714

1.38218316

0.50371423

0.000102998

0.98549924

0.000397

2482.35167

125.499105

248.302463

2.40045713

15.8446631

9.2013714

1.3594768

0.52004893

0.000112238

0.98399009

0.00038776

2537.61255

127.837076

376.139539

2.35045713

15.3383445

14.3913714

1.33671058

0.53721573

0.000122498

0.97239726

0.0003775

2575.87049

131.688154

507.827692

2.30045713

14.8395259

6.9013714

1.31388163

0.5552738

0.000133912

0.98538292

0.00036609

2691.65565

136.920966

644.748658

2.25045713

14.3482074

6.7513714

1.2909869

0.57428777

0.000146637

0.9841808

0.00035336

2785.18299

142.080221

786.828879

2.20045713

13.8643888

6.6013714

1.26802314

0.5943284

0.000160853

0.98285579

0.00033915

2898.02585

148.246343

935.075223

2.15045713

13.3880702

6.94347764

1.24498687

0.61547332

0.000176771

0.97997334

0.00032323

3031.82788

156.009451

1091.08467

2.10045713

12.9192516

6.3013714

1.22187439

0.63780784

0.000194637

0.97977407

0.00030536

3208.55017

165.921935

1257.00661

2.05045713

12.4579331

6.1513714

1.19868172

0.66142593

0.000214736

0.9779799

0.00028526

3428.32725

178.625919

1435.63253

2.00045713

12.0041145

6.0013714

1.17540463

0.68643131

0.000237406

0.97598705

0.00026259

3716.70952

195.655034

1631.28756

1.95045713

11.5577959

5.8513714

1.15203856

0.7129387

0.000263044

0.97376881

0.00023696

4109.49186

218.52991

1849.81747

1.90045713

11.1189774

7.3813714

1.12857862

0.74107535

0.000292121

0.96283553

0.00020788

4631.70455

254.307245

2104.12472

1.85045713

10.6876588

5.5513714

1.10501957

0.7709827

0.000325194

0.96852701

0.00017481

5540.58523

314.597503

2418.72222

1.80045713

10.2638402

5.4013714

1.08135577

0.80281842

0.00036293

0.96542519

0.00013707

7043.31491

432.26501

2850.98723

1.75045713

9.84752166

5.2513714

1.05758112

0.83675876

0.000406127

0.96193925

9.3873E-05

10247.2855

797.387052

3648.37428

1.70045713

9.43870309

5.1013714

1.03368906

0.87300129

0.000455746

0.95801101

4.4254E-05

21648.1966

541.204915

4189.5792



3

So-Se

F(y)

0.00040534

2429.78263

 

∆x=A 122.803357

F(y) 25000

20000

15000

10000

5000

0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

x 122.803357

Comprobación con Hcanales: