1) Hallar el caudal en un canal de máxima eficiencia, sabiendo que el ancho de solera es de 0.7 m, el espejo de agua 1.9 m, pendiente 0.001 y el coeficiente de rugosidad rugosidad n=0.025. 2) Calcular la velocidad que tiene un canal de sección circular de 1.5 m de diámetro, sabiendo que está trazado con una pendiente de 0.5%, el material tiene una rugosidad de 0.014 y conduce un caudal de 1 m 3/s. 3) Un canal trapezoidal excavado en tierra recto, uniforme con pastos cortos y algunas malezas, debe conducir un caudal de 2.1 m 3/s con una tirante de 80 cm, talud 3H:2V y pendiente solera de 0.001. Calcular el ancho de solera y la velocidad media.
4) Usted está encargado del diseño de un canal de conducción, que servirá para drenar una superficie de 300 ha con un módulo de escorrentía de 25 lit/s/ha. De acuerdo con el trazo en el plano topográfico, éste está localizado en un t erreno de pendiente suave (So= 0.001)y de las muestras realizadas en campo, se obtuvo una predominancia de un suelo de arcilla pesada y compacto (n = 0.025; e = 0.5) 5) En el campus de una universidad, se desea construir un canal revestido de concreto, de sección trapezoidal con talud de 45°, para evacuar las aguas pluviales. El caudal de diseño es de 500 lit/s y la pendiente solera es de 0.001. Se pide calcular las dimensiones del canal sabiendo que es de máxima eficiencia. 6) El canal del problema anterior debe atravesar un camino, para lo cual se debe diseñar una alcantarilla, con una tubería de concreto (n = 0.0 14) siguiendo la pendiente del canal. Por seguridad, el tirante debe ser el 70% del diámetro de la tubería. Se le pide colaborar con el diseño, indicando el diámetro de la tubería (en pulgadas) que debe adquirirse. 7) En una zona lluviosa, se desea construir un dren para evacuar un caudal de 2 m 3/s, el dren será construido en tierra ( n = 0.027 ), de sección trapezoidal con un talud de 1.75. La velocidad de flujo no debe sobrepasar 0.84 m/ s, para evitar el deterioro de las paredes y el fondo del dren. Calcular cuál debe ser el valor de la pendiente sabiendo que es la menor posible (mínima). 8) Un canal trapezoidal cuyo ancho de solera es de 1.5 m, tiene un talud de 3H:4V y está trazado con una pendiente de 0.0008. Calcule la velocidad que se tendría en el canal, cuando se transporte un caudal de 1.3 m3/s, si el fondo es de concreto (n=0.015) y las paredes de mampostería (n=0.020). 9) Calcule el caudal que circula por un cauce en tierra de forma for ma parabólica, que tiene 3.7 m de ancho superficial y 1.45 m de profundidad de flujo; el tramo de aforo seleccionado tiene 10 m de longitud y el tiempo utilizado por el flotador para recorrerlo es de 24 s.
10) Determinar el caudal que pasa a través de una sección trapezoidal en tierra cuyas dimensiones son 4.5 m de ancho superficial, 1.5 m de anchura de fondo y 2 m de profundidad de flujo. Mediante el uso de un flotador se obtuvo un tiempo de 25 s para recorrer un tramo de 8 m de longitud. 11) El aforo de un río arrojó los siguientes resultados:
Distancia del Profundidad punto de observación(m) (m)
Revoluciones
10
35
40
32
40
38
40
36
40
39
40
37
40
42
40
41
40
43
40
41
40
41
40
40
40
34
40
32
40
18
28
36
44
52
60
77
1.7
2.8
3.1
3.3
3.5
3.9
2.7
T (s)
V
V
Puntual
Media
N
0
Ecuación del molinete: V = 0.01N + 0.05 ; donde N = rev / min.
Velocidad de la Franja
Area de la Franja
Caudal
12) At a bridge crossing, the mean flow velocities (in m/s) were measured at the midpoints of various subareas, as shown in Figure. Compute the FLOWRATE for the cross section.
10 m
10 m
10 m
10 m
10 m
10 m
1.1 m/s
10 m 0.7 m/s
1.2 m/s
1.4 m/s 1.7 m/s
2.1 m/s
1.8 m/s
1.4 m
1m 2m
2.3 m 3.7 m
3.7 m
13) Una empresa de productos químicos toma un caudal de 300 l/s y lo emplea en el uso de la factoría, luego lo vierte al río aguas debajo de donde lo tomó, el agua sale contaminada con una concentración de 0.53% de sales. El río no tiene inicialmente contaminación alguna por productos químicos pero después de que recibe los desechos de la fábrica el grado de contaminación es de 0.4 %. Cuál es el caudal del río? 14) Determinar el caudal en una compuerta rectangular de b = 1.2 m de ancho, a = 0.45 m de abertura y Y1 = 1.8 de tirante aguas arriba. 15) Determinar el caudal en una compuerta rectangular de b = 1.0 m de ancho, a = 0.40 m de abertura y Y1 = 1.5 de tirante aguas arriba. 16) Determinar el tirante Y1 aguas arriba de una compuerta, cuando circula 1.34 m3/s de agua (la compuerta tiene una anchura de b = 1.3 m y una abertura de a = 0.47 m). 17) Determinar el tirante Y1 aguas arriba de una compuerta, cuando circula 1.54 m3/s de agua (la compuerta tiene una anchura de b = 1.2 m y una abertura de a = 0.57 m). 18) Determinar el tirante Y1 aguas arriba de una compuerta, cuando circula 1.05 m3/s de agua (la compuerta tiene una anchura de b = 1.1 m y una abertura de a = 0.27 m). 19) Calcular el caudal que circula por una canaleta Parshall, te niendo en cuenta que el ancho de la garganta es de W = 7.6 cm y el tirante aguas arriba Ha = 10 cm. 20) Calcular el caudal que circula por una canaleta Parshall, te niendo en cuenta que el ancho de la garganta es de W = 15.3 cm y el tirante aguas arriba Ha = 24 cm. 21) Calcular el caudal que circula por una canaleta Parshall, te niendo en cuenta que el ancho de la garganta es de W = 30.5 cm y el tirante aguas arriba Ha = 39 cm. 22) Calcular el caudal que circula por una canaleta Parshall, te niendo en cuenta que el ancho de la garganta es de W = 150 cm y el tirante aguas arriba Ha = 70 cm.
23) Calcular el caudal que circula por una canaleta Parshall, te niendo en cuenta que el ancho de la garganta es de W = 700 cm y el tirante aguas arriba Ha = 180 cm. 24) Determinar el tirante aguas arriba Ha = ? de una canaleta Parshall, si en ancho de la garganta es de W = 7.6 cm y el caudal que circula es de 1.2 litros/segundo. 25) Determinar el tirante aguas arriba Ha = ? de una canaleta Parshall, si en ancho de la garganta es de W = 15.3 cm y el caudal que circula es de 18.5 litros/segundo. 26) Determinar el tirante aguas arriba Ha = ? de una canaleta Parshall, si en ancho de la garganta es de W = 30.5 cm y el caudal que circula es de 42 litros/segundo. 27) Determinar el tirante aguas arriba Ha = ? de una canaleta Parshall, si en ancho de la garganta es de W = 150 cm y el caudal que circula es de 93 litros/segundo.
28) Calcular el caudal que pasa por un vertedero rectangular de cresta ancha, cuando la carga hidráulica es de h = 24 cm y la longitud de cresta es de L = 74 cm. 29) Calcular el caudal que pasa por un verte dero trapezoidal, cuando la carga hidráulica es de h = 22 cm y la longitud de cresta es de L = 30 cm. 30) Calcular el caudal que pasa por un vertedero triangular, cuando la carga hidráulica es de h = 24 cm y el ángulo en el vértice es de 90°. 31) Calcular el caudal que pasa por un vertedero rectangular de crest a delgada, cuando la carga hidráulica es de h = 24 cm y la longitud de cresta es de L = 74 cm. 32) Determinar la carga hidráulica h = ? en un vertedero rectangular de cresta ancha, cuando circulan 40 litros/segundo y la longitud de cresta es de L = 55 cm. 33) Determinar la carga hidráulica h = ? en un verte dero rectangular de cresta delgada, cuando circulan 40 litros/segundo y la longitud de cresta es de L = 55 cm. 34) Determinar la carga hidráulica h = ? en un vertedero trapezoidal, cuando circulan 57 litros/segundo y la longitud de cresta es de L = 45 cm. 35) Determinar la carga hidráulica h = ? en un vertedero triangular, cuando circulan 25 litros/segundo y el ángulo en el vértice es de 90°.
