UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

INGENIERIA CIVIL

Ing. Nelson Patio

1.- Un canal trapezoidal de ancho de solera 2,5 m, talud z=1,5, esta excavado en tierra (n=0,025), con una pendiente uniforme de 0,0005 conduce un caudal de 5 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 forma rectangular (coeficiente de descarga C=2) con una longitud de cresta 7m. la altura de la cresta al fondo es P=1.8 m. Calcular el perfil de flujo y longitud total por el remanso considerando que termina al alcanzar el tirante 2% mayor que el normal. El coeficiente de energa es (=1 (METODO DE INTEGRACION DIRECTA - BAKHMETEFF)

1) CALCULO DE Yn y Yc

2) ZONA DE CONTROL.

3) IDENTIFICACION DE PERFIL

4) RANGO

5) CALCULO DE M,N

6) CALCULAR J

7) CALCULAR U, V

8) F(U,N) , F(V,J)

SECCION 1

SECCION 2

9) CALCULO DE LONGITUD

SECCIONyUVF(U,N)F(V,J)

12,31,6731,85430,06980,098

21,40151,0191,0230,75220,9404

0,6540,8313-0,6824-0,8424

L= 3573,1108

yUVf(U,N)F(V,J)XL

2,31,67271,8540,08050,09864361,4350

2,21,61,75770,09480,11384119,4601241,975

2,11,52731,66230,11250,13223867,5772493,8578

21,45451,56770,13540,15513600,6098760,8252

1,91,38181,47410,18150,18473268,67431092,7607

1,81,30911,38150,20970,22342984,37731377,0577

1,71,23641,290,27620,27922591,77411769,6609

|1,61,16361,19940,3970,36162045,20852316,2266

1,51,09091,11010,59530,50811274,34263087,0924

1,41,01821,02190,76320,9559534,54793826,8871

2.- Un canal trapezoidal tiene un ancho de solera B= 1m, talud z=1 y con una pendiente de 0,0008 conduce un caudal de 900 l/s en flujo uniforme con un coeficiente de rugosidad n=0,025. A partir de cierta seccin como se muestra en la figura es necesario aumentar la pendiente del canal a 0,20

a) Calcular la distancia L1 que deber revestirse de Hormign (n=0,015) considerando que el material en el que se excava el canal resiste hasta una velocidad de 1m/s

b) Calcular la distancia L hasta la cual se deja de sentir la influencia del cambio de pendiente

c) Calcular el perfil de flujo en el tramo revestido L1 (METODO DE PASO DIRECTO)

DATOS:

B=1m

S=0,0008

Z=1

Q=900 l/s n=0,025

n=0,015

1) CALCULO DE Yn y Yc.

Yn=0,597

Yc=0,381

2) SECCION DE CONTROL

Yc=0,381

3) TIPO DE PERFIL

Yn>Yc M

V=Q/A

1=(0.9)/y+y^2

Y= 0.572

Zona 2

Rango( 0.387 - 0.572) seccin 1 n= 0.025

Rango( 0.572 0.591)

4) CALCULO DE LONGITUD

TRAMO I

yAPRR4/3VV2/2g

0,3810,5262,0780,2530,1601,7110,149

0,4000,5602,1310,2630,1691,6070,132

0,4200,5962,1880,2720,1761,5100,116

0,4500,6532,2730,2870,1891,3780,097

0,4800,7102,3580,3010,2021,2680,082

0,5100,7702,4420,3150,2141,1690,070

0,5400,8322,5270,3290,2271,0820,060

0,5720,8992,6180,3430,2401,0010,051

EESESESo-SExX

0,530-0,00412---0,000

0,5320,0020,003440,0040,0030,6720,672

0,5360,0040,002910,0030,0021,6832,355

0,5470,0110,002260,0030,0026,1538,508

0,5620,0150,001790,0020,00112,23820,745

0,5800,0180,001440,0020,00122,11742,863

0,6000,0200,001160,0010,00040,11282,974

0,6230,0230,000940,0010,00092,040175,014

LONGITUD DE REVESTIMIENTO=175,014m

TRAMO II

yAPRR4/3VV2/2g

0,5720,8992,6180,3430,2401,0010,051

0,5740,9032,6240,3440,2410,9970,051

0,5760,9082,6290,3450,2420,9910,050

0,5780,9122,6350,3460,2430,9870,050

0,7811,3913,2090,4330,3280,6470,021

0,7841,3993,2170,4350,3300,6430,021

0,7871,4063,2260,4360,3310,6400,021

0,7901,4143,2340,4370,3320,6360,021

0,7931,4223,2430,4380,3330,6330,020

EESESESo-SExX

0,623-0,00261---0,000

0,6250,0020,002580,0030,0021,1151,115

0,6260,0010,002540,0030,0020,5691,684

0,6280,0020,002510,0030,0021,1622,846

0,8020,1740,000800,0020,001204,317207,164

0,8050,0030,000780,0010,000310,908518,072

0,8080,0030,000770,0010,000137,808655,880

0,8110,0030,000760,0010,00092,151748,031

0,8130,0020,000750,0010,00046,253794,285

L=794,285m

3.-Un canal trapezoidal de b = 6m, z= 2, So = 0.0016 y n = 0.025, conduce un caudal de 11 m3/s. Calcule el perfil del remanso creado por una presa que embalsa el agua hasta una profundidad de 1.50m inmediatamente detrs de la presa. Se Supone que el extremo de aguas arriba del perfil es igual a una profundidad de 1% mayor que la profundidad normal. El coeficiente de energa es = 1.

(METODO DE INTEGRACION DIRECTA - BRESSE)

DATOS:

b=1m

z=2

So=0,0016

n=0,025

Q=11

Yn=1,0157

Yc=0,6486

SECCION DE CONTROL

Y1=1,50

TIPO DE CURVA M

ZONA 1

Y2=1,01Yn=1,0258

RANGO (1,50 1,0258)

CALCULAR Y; C

5) ECUACIN DE BREES

Z=Y/Yn

n=0,025Yn1,0157Y1=1,5C=41,5867344

SO=0,0016Yc0,6486Y2=1,0258GRAV=9,8

Y RAY1,2629

YZ=Y/YnYn/SoZZ-(1/So-C2/)ZXL

1,51,4768937,50,2653-118,994818,5060,000

1,41,37848750,317-142,182732,81885,689

1,31,2799812,50,3914-175,553636,947

1,21,18157500,5069-227,357522,643295,864

1,11,0830687,50,74111-332,406355,094463,413

1,071,0535668,750,8779-393,760274,990543,516

1,051,0338656,251,0288-461,442194,808623,699

1,031,0141643,751,3083-586,80556,945761,561

1,02581,0099641,1252,1837-979,444-338,3191156,825

4.- Una tubera de alcantarillado de hormign armado (n=0,012), de 1,80m de dimetro y 80m de largo est colocada con una pendiente de 0,02 con una salida libre. Calcular el perfil de flujo si la descarga es de 7 m3/s. Considerar el coeficiente de energa =1,1.

DATOS:

Q=7

do=1,8

n=0,012

So=0,02

=1,1

Zc=2,35

Kn=49,50

=2,35

yTARR2/3

0,853,0301,7971,1820,4340,573

0,863,0531,7981,2000,4370,576

0,883,0971,8001,2360,4440,582

0,923,1861,8001,3080,4560,593

1,003,3641,7891,4520,4800,613

1,103,5901,7551,6290,5040,634

1,183,7741,7111,7680,5210,647

1,284,0131,6321,9350,5360,660

1,324,1131,5922,0000,5400,663

KZdx/dyxX

56,4400,959-1078,3500,0000,000

57,5960,981-902,3039,9039,903

59,9221,025-666,94315,69225,596

64,6191,116-413,71621,61347,209

74,1301,308-199,77224,54071,748

86,0281,570-92,04314,59186,339

95,3401,798-48,0675,60491,944

106,4022,108-15,1753,16295,106

110,5612,242-5,9160,42295,527

OBRAS HIDRAULICAS