"ACUEDUCTODisear hidrulicamente de una canoa, por donde fluye un caudal de 0.45 m3/seg., las caractersticas del canal aguas arriba y aguas debajo de la canoa son las siguientes:S = 3 o/ooY = 0.66 mb = 0.60 mn = 0.025Z = 1V = 0.54 m/seg.V2/2g = 0.0151) Se asume velocidad igual a 1 m/seg, porque la velocidad del canal es muy pequea y se estara sobredimensionando.2) Calculo de la seccin del flujo en la canoaSi : V = 1 m/segA = 0.45/1.00 = 0.45 m2Asumiendo plantilla b = 0.6 m, el tirante en la canoa ser:A = b*Y0.45 = 0.6*YY = 0.75 m (Sin considerar perdida de carga).3) Tipo de flujo en la canoaCaudal unitario: q = 0.45/0.60 = 0.75 m3/seg*mYc = (q2/g)(1/3) = 0.386 mVc = 1.94 m/seg.La canoa esta diseada en flujo subcritico. Condicin de diseo:0.75 m > 0.386 m1 m/seg. < 1.94 m/seg.4) Longitud de transicionesConsiderando que estas estn construidas con angulo de 1230:Lt = (T1-T2)/(2*Tg(1230))T1 = b + 2ZY = 1.92 mT2 = 0.60 mLt = 1.32/0.444 = 2.97 mLt = 2.97 mLt = 3.00 m (aprox)5) Dimensionamiento longitudinalCon el perfil:Transicion de entrada:Cota inicial: 36.78Cota final: 36.668 (inicio de la canoa)Transicion de salida:Cota inicial: 36.63Cota final: 36.695 (final de la canoa)Longitud de la canoa = 29 m6) Analisis hidrulico (ver figura)7) Balance de energa entre 1 y 2E1 = E2 + perdidas por entrada. (A)E1 = C*f1 + y1 + V12/2g = 36.78 + 0.66 + 0.015E1 = 37.455Perdidas = 0.2*(V22-V12)/2g = 0.2*V22/2g 0.003E2 = C*f2 + Y2 + V22/2g = 36.668 + y2 + V22/2gReemplazando en (A)37.455 = 36.668 + y2 + V22/2g + 0.2* V22/2g 0.0030.79 = y2 + 1.2* V22/(2*g)0.79 = y2 + 1.2* Q2/(2*g*b2*y22)b = 0.6 (asumido)0.79 = y2 + 0.0344/(y22)Por tanteos:Y2 = 0.725 mA2 = 0.435 m2V2 = 1.034 m/seg8) Determinacion de la pendiente en la canoaS= ((V2*n)/(R2(2/3)))2A2 = 0.435 m2P2 = 2.05 mR2 = 0.21 mS = 0.0017S = 1.7 o/oo9) Cota en la plantilla en 3Cota 3: Cf2 (0.0017*29)Cota 3: 36.668 0.0493Cota 3: 36.61910) Balance de energa entre 2 y 3E2 = E3 + perd. x friccion (B)E2 = C*f2 + y2 + V22/(2*g) = 36.668 + 0.725 + 0.054E2 = 37.477Perdidas por friccionF = (V*n)/(R(2/3))*29 = 0.0017*29 = 0.049E3 = C*f3 + y3 + V32/(2g) + 0.0493Reemplazando en (B)37.447 = 36.619 + y3 + V32/(2*g) + 0.04930.7787 = y3 + Q2/(2*g*0.62*y32) + 0.04930.7787 = y3 + 0.0287/ y32Por tanteos:Y3 = 0.725 mA3 = 0.435 m2V3 = 1.034 m/seg11) Balance de energa entre 3 y 4E3 = E4 + perd. por transicin de salida. (C)E3 = C*f3 + y3 + V32/2g = 36.619 + 0.725 + 0.054E3 = 37.398E4 = C*f4 + y4 + V42/2g = 36.695 + 0.66 + 0.015E4 = 37.37Perdidas: 0.4*(V32-V42)/2g = 0.016Reemplazando en (C)37.398 = 37.37 + 0.01637.398 = 37.398Hidraulicamente no habr problemas.12) Calculo del borde libreDado q la velocidad es pequea, borde libre minimo:Y/H = 0.75Y: Tirante de la canoaH: Altura total de la mismaH = 0.72/0.75 = 0.96 = 1 m 0.95 m(segn criterio)B*L = (1.00 0.725) = 0.275 m13) Inclinacin de transicionesEntrada: 3/0.112 = 26.8 : 1 mas plano que 4 : 1Salida: 3/0.076 = 36.5 : 1 mas plano que 4 : 1Se acepta las inclinaciones14) Longitud de protecciones de entrada y salidaLP = 3*Y1LP = 3*0.725 = 2.175 = 2.50LP = 2.50 mLas protecciones son de enrocado en seco."