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Guía de ejercicios de Hidráulica Aplicada en HCANALES - Owen Rivera

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Ejercicios para resolver en H-CANALES
Hidráulica Aplicada
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA
DE HONDURAS
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
Guía de ejercicios en el software HCANALES
Clase: Hidráulica Aplicada
Ingeniera: Yolanda Fletes
Alumno: Owen Daniel Rivera Rodas
N° de cuenta: 20161002641
Sección: 1500
Fecha de entrega: Miércoles 03 de junio del 2020
Ejercicios para resolver en H-CANALES
Hidráulica Aplicada
1. LA ENEE sacó a licitación el
proyecto hidroeléctrico Lajas, el cual
se muestra en plano de planta en la
figura siguiente:
Lo que se pidió a los participantes,
es la construcción del trasvase de
0.8 m3/s del río Torito al río
Guayabo, y las derivaciones de 3
m3/s de los ríos Guayabo y Lajas
hacia el embalse. Las conducciones
deberán ser tuberías que funcionen
con
una
relación
y/D
(tirante/diámetro) igual al 75%. La
compañía ADS de Centroamérica,
fue una de las que se presentó a la
licitación,
y
diseñando
con
HCANALES, ganó la licitación de la
venta de tuberías, similares a las
que se muestra en la figura 3, que
tiene
un
coeficiente
de
rugosidad de 0.012. Indicar para el
trasvase y la derivación los
diámetros y pendientes que se
utilizaron en la construcción. Se
indican algunos diámetros de
tuberías nominales, disponibles en
la compañía:
R// Para el trasvase se cumplen las propiedades con un tirante de 0.5623 m
y un diámetro comercial de 30 pulgadas (750 mm) en el programa de
0.7498m.
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Hidráulica Aplicada
R// Para el trasvase se cumplen las propiedades con un tirante de 0.5623 m
y un diámetro comercial de 30 pulgadas (750 mm) en el programa de
0.7498m.
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Hidráulica Aplicada
2. 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 0.8m, 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 1.44m determinar:
a) El gasto para un tirante normal es de 1.10m, si el fondo fuera rugoso y las paredes el
acabado es liso.
b) El gasto para el mismo tirante normal, para q el caso que el fondo fuera liso y las
paredes rugosas.
3. Se construirá un canal de sección rectangular, con un ancho de solera 1.5 m longitud
de 1000 m revestido de concreto. El punto inicial del canal está a una cota de 996 m
y el punto final a 992 m. Calcular el tirante normal, para que pueda transportar un
caudal de 2 m3/s. Defina el tipo de flujo.
R// Es un flujo lento o subcrítico.
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Hidráulica Aplicada
4. Se desea diseñar un canal parabólico para conducir un caudal de 2.5 m3/s, la misma
que se construirá en tierra (n = 0.025), trazado con una pendiente del 0.5 ‰, y que
tenga un espejo de agua de 3 m. Indicar el tirante normal que debe tener, su velocidad,
número de Froude y su energía específica para las condiciones señaladas.
R// El tirante normal es de 1.7354 m, su velocidad de es 0.7203 m/s, el número de
Froude es de 0.2138 y su energía específica es de 1.7618 m*kg/kg.
5. Un canal trapezoidal tiene un ancho de 20 pies en la base, pendientes laterales de 2:1
y n=0.025.
a. Determine la pendiente normal correspondiente a una profundidad normal de
3.36 pies cuando el caudal es de 400 pie3/.
b. Determine la pendiente crítica y la correspondiente profundidad normal cuando
el caudal es de 400 pie3/s.
c. Determine la pendiente critica si la profundidad normal de 3.36 pies fuese la
crítica, calcule el caudal para que ocurra esta condición.
R// Para a. la pendiente normal es de 0.001602 m/m.
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R// Para b. Se obtuvo un calado crítico de 0.6547 m el cual nos dio un valor de
pendiente crítica de 0.007810 m/m y debido a éste nos dio un tirante normal
de 0.6547 m
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6. En un poblado de 7 00 viviendas con 5 personas por vivienda, se consumen 160
lppd. (coeficiente de retorno CR=0.8). Se desea diseñar una alcantarilla de concreto
con un diámetro de 200 mm, para la conducción de aguas residuales. La
pendiente es de 2%. Determine el porcentaje de calado.
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Hidráulica Aplicada
Q= 0.8*160 l/(persona por día)*700viviendas*5personas
Q= 448000 l/dia = 0.005185m^3/s
R// Ya que el tirante normal es de 0.0517m, el porcentaje de calado es de
y/do=25.85%
7. En un embalse, se ha instalado una compuerta de 1 metro de ancho. Usted ha
solicitado que abran la compuerta a 12 cm de abertura (por donde sale el agua).
Aguas arriba el calado del embalse es de 2 m. Calcule cuanto es el caudal de salida
por la compuerta.
R// El caudal de salida es de 0.4415 m^3/s.
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8. En un canal se ha instalado un vertedero de pared delgada y longitud de cresta
de 1.2 m. Aguas arriba vierte aguas una planta de aguas residuales, por lo que
desea conocer los caudales en el canal. Se ha medido que la carga sobre el
vertedero es de 0.6 m. Calcule el caudal.
R// El caudal será de 1.0262 m^3.
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9. Un canal debe conducir 750 l/s. el talud es 2, determinar las dimensiones de la
sección transversal con la condición que la pendiente sea mínima. La velocidad no
debe ser mayor de 1 m/s (a fin de prevenir erosiones). Considerar que n es 0.03.
En el caso de revestir el canal (n= 0.022). ¿Con que tirante fluirá el mismo gasto,
manteniendo la pendiente y la forma de la sección calculada en el caso anterior?
10. Un depósito tiene un orificio con salido por un tubo de 0.5 pulg. de diámetro.
La carga sobre el orificio es de 1.2 m. Calcule el caudal que sale por el orificio.
R// Área = (π/4)*(0.5 pulg)^2 = 0.1963 pulg^2 = 0.0001266 m^2, por lo
cual, el caudal que sale por el orificio es de 0.001 m^3/s.
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