Ejercicio Canales- Canal Con Inclinacion

Univers ersiidadAndinadel Cusc Escue Es cuelaProf rofesi esion onaldeIngenieriaci civil Diseño Canales

Un canal canal de conducción se construye construye en una lade ladera ra (n = 0,025) 0,025) que tie ti ene una inclinación de 30° con la horizontal. El canal es de máxi máxima eficienci fi ciencia, a, de sección sección trape tr apezoi zoidal, dal, con talud Z = 1, conduce un caudal de 2 m3/s m3/ s y está está trazado con una pendiente pendi ente de 0,5 0,5 %o. %o. Si el canal tie ti ene un bordo bordo li libre bre de 0,30 m, un ancho de corona de 0,60 m y está está traza trazado do como como se indica ndi ca en la la fig figura, ura, indi indicar car cuál es el volume vol umen n de corte nece necesa sarrio para un tram tramo o de canal canal de 50 50 m. Datos:   30°

Q  2   m3/s n   0.025 0.5

 S  

1000

 z  1

m

m

BL    0.30 m L _co _cor ona   0.60 m L_canal  50 m Solucion: 1.- Por ser un canal de maxima eficiencia hidraulica se cumple: R  de las ecuaciones:

b 2  y  2

2

2   1 z   z 

2

2   1 + z   z  =   0.828

y  2

  0.828 =

b   y 

....... .......... ...... ..... .. ecuac on

El área área hidrul hi drulii ca es: es:

 A  b zy zy  y    A 

  y 

 z  y  y  2

 A  .......... ...... ..... .. ecuac on 2   1.8284  y  ....... Calcular a mano estas ecuaciones:

Crea Cr eado do por: Br Bray ayan an He Heyso yson n Quispe Qui spe M endoza

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UniversidadAndinadel Cusc EscuelaProfesionaldeIngenieriacivil       1.8284    5   3   n2  y   1



0.375

2

    S   

 y =   1.282

m

b    y  b=   1.062

m

Calculo de T en el canal:

T  b 2 z  y  T  =   3.627

m

El área hidrulica es:

 A 3  b  z  y  y  F gura 3

 A 3 =   3.007

m2

Area de corte.. (figura 2):

b2    0.60 h2    0.30

 A 2  b2  h2  A 2 =   0.18

m2

Area de corte.. (figura (1)):

 A 1  b1  T

1 2

 b1  h1

L _cor ona x  

Para e tr anguocompet

h1  x 

 A 1 

1 2

 T +L _cor ona + x  x  

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UniversidadAndinadel Cusc EscuelaProfesionaldeIngenieriacivil En la figura se cumple:

T

L _cor on a x    x 

T

L_cor ona  x 

cot 



   

cot 



   

 x 

1

T + L_cor ona cot 

1

 x =   5.775

m

Entonces el area de corte en la figura 1:

b1  T

L_corona

b1 =   4.227 h1  x   A 1 

1 2

 b1  h1

 A 1 =   12.205

m2

Area total de corte:

 A c  A 1 A 2 A 3  A c =   15.393

m2

Volumen de corte para la longitud planteada:

V c  A c  L _canal V c =   769.629

m3

Monto de inversion a realizar si el costo es de:

costo_por _m3    15.80

 

s/.*m3

C osto_V olumen_cor te  costo_por _m3  V c  C osto_V olumen_cor te =   12160.14

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  soles

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