CANALES

1. Rosas García Miguel Ángel.
EJERCICIOS TEMA 4 NOCIONES DE HIDRAULICA DE CANALES
1. Un canal rectangular de cemento pulido y ancho de plantilla b= 2m tiene una
pendiente
S=0.000126
a) Calcular el gasto que conduce y = 1.5m
n=0.011
b) Calcular el gasto para un tirante y = 0.50m y una pendiente s = 0.008

2. Rosas García Miguel Ángel.
2.- Determinar el tirante que se presenta en una sección trapecial de grava limpia
y uniforme con un gasto Q=5m3/s, un ancho de canal b=2mts, s=.002 y talud
z=3mts
Grava limpia uniforme n=.025
푄푛
1
푆
2
= 퐴푅ℎ
2
3
5
푚3
푠
(0.025)
. 002
1
2
= 2.79
y A P Rh Rh2/3 A Rh2/3
1 5 8.32 .6 .71 3.55
.75 3.18 6.74 .47 .6 7.92
.9 4.15 7.62 .544 .66 2.76
.89 4.17 7.64 .544 .66 2.76
.893 4.17 7.64 .545 .667 2.783
3.-Calcular el gasto en un canal de sección trapecial con un ancho de plantilla
b=2m, un tirante y=1.20m y un talud k=2, pendiente S=0.000667 y las paredes
están construidas de concreto rugoso bien acabado. Utilizando las fórmulas de
Kutter, Bazin, Kozeny y Manning para comparar resultados.
Primero obtenemos el área y el perímetro del canal trapecial, así como su radio
hidráulico con las ecuaciones (1) a la (3):

3. Rosas García Miguel Ángel.
Después usamos la fórmula de Chézy para obtener la velocidad y el gasto en
función del coeficiente C que se obtendrá con cada una de las fórmulas que nos
plantea el problema:
Una vez obtenido esto procedemos a emplear cada una de las fórmulas del
problema:

4. Rosas García Miguel Ángel.
4.- Sea un canal de sección trapecial construido en tierra por el cual se quiere
transportar un gasto Q = 200 m3/s, la pendiente es de 0.0004 y z=2. Determinar el
ancho de la plantilla y el tirante si y = b/2.
5.-Un canal trapecial excavado en tierra tiene un tirante y=1.4m, un talud k ó z=2,
pendiente S=0.0004 y debe conducir un gasto de 8m3/s. Calcular su ancho de
plantilla (b).

5. Rosas García Miguel Ángel.
Luego para un canal en tierra n=0.018 y se obtiene
푄푛
1
푆
2
= 퐴푅ℎ
2
3
8
푚3
푠
(0.018)
. 0004
1
2
= 7.2
Por iteraciones y creando una tabla se obtiene el ancho de plantilla b,
aproximando el valor de b de modo que A*R2/3=7.2
b A Rh ARh2/3
2 6.72 .8134 5.8559
3 8.12 .8767 7.43
2.8 7.84 .8652 7.1188
2.85 7.91 .8681 7.1986
6.- Determinar el gasto en un canal circular de diámetro de 10m, un tirante y=6m,
pendiente S=0.004 y n=0.014 (de Manning).
Primero se calcula el ángulo mediante la función coseno:
Una vez obtenido el ángulo podemos calcular el área y el radio hidráulico:

6. Rosas García Miguel Ángel.
Ahora usando la fórmula del gasto obtenemos:
7.-Una galería circular de cemento pulido liso de 2m de diámetro y un tirante de
1.50m, debe conducir un gasto Q=2.6m3/s. calcular la pendiente S necesaria para
que el flujo sea uniforme.
Primero obtendremos el valor de θ y posteriormente calcularemos el valor del área
y perímetro de la galería con las ecuaciones (1) y (2):

7. Rosas García Miguel Ángel.
Posteriormente calcularemos el radio hidráulico con la ecuación (3) y
despejaremos de la ecuación (4) la velocidad:
Finalmente calculamos el valor de la pendiente con la ecuación (5):