24. El gasto de canal de alimentacin de una central hidroelctrica es de 60 m3/s. El talud es 1.25.a) Calcular las dimensiones de la seccin transversal para un tirante de 2 m y una pendiente de 0,0008 (el coeficiente de rugosidad G de Bazin es 0.30).b) Conservando la velocidad del caso anterior Cules seran las dimensiones del canal en condiciones de mxima eficiencia hidrulica? Cul deber ser la pendiente del canal?c) Cul sera la seccin de mxima eficiencia hidrulica manteniendo una pendiente 0.001. Cul ser la velocidad en este caso?

Solucin :

a)

Datos :

Sustituyendo en :

En la ecuacin de Bazin :

En la ecuacin de Chezy :

Igualando amabas ecuaciones:

Sustituyendo :

Tabulando:

Luego la velocidad seria:

b) Datos :

Sustituyendo en :

Despejando de (2) la base:

Sustituyendo (3) en (1):

Derivando (4) con respecto a y :

Clculo del rea hidrulica:

Igualando (*) en (**)

Calculo del radio hidralico

34. Hallar las dimensiones que debe tener un canal trapecial en mxima eficiencia hidrulica 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 frotachado y los taludes estn formados de albailera de piedra bien terminados.

DATOS:

nb = 0.014 Q = 70 m3/sZ = 1.5nT = 0.03S = 0.0008b =? y =?

A = (b + zy) y = b*y + 1.5 y2 (1)P = b + 2y (1 + z2)1/2P = b + 2y (3.25)1/2 (2)

+ CONDICIN DE M.E.H.

R = Y/2b = 0.605551276y (3)

+ (3) en (1)+(3) en (2)

A = (0.605551276y) y + A = P = 4.211102551y

+ CLCULO PARA RUGOSIDAD COMPUESTA PERMETRO MOJADO

P1 = bP1 = 0.605551276yPT = P1 + P2

np = 0.028007

Q = y4.34.4

f(y)65.4969.64

Y = 4.4mB = 2.66m

1.- Dado un canal trapecial con un ancho de plantilla de 3 m, con talud (m) 1.5:1, una pendiente longitudinal So = 0.0016 y un coeficiente de rugosidad de n = 0.013, calcular el gasto si el tirante normal =2.60 m y con que velocidad circula el flujo de agua a travs del canal?DATOS:Y = 2.6 mb = 3mSo = 0.0016n = 0.013M = 1.5:1

SOLUCIN:Clculo del rea hidrulica: A = b * y + zy2 A = (3)(2.6) + (1.5)(2.6)2 = 7.8 +10.14 = 17.94 m2

Permetro mojado: P = b + 2y reemplazando valores:

P = (3.0) + 2 (2.6) = 3. 0 + 5. 2 = 3 + 9. 3 7 = 12. 3 7 m

Radio hidrulico:

A partir de la ecuacin reemplazando valores, obtenemos:

Calculando la Velocidad:

.- Un canal rectangular va a llevar un caudal de 75 pies3/s, con una pendiente de 0.1 /; si se le reviste con piedra lisa (n=0.013), Qu dimensiones debe tener si el permetro mojado debe ser mnimo?SOLUCIN.