I. Introduccin

La energa especfica en la seccin de un canal se define como la energa por masa de agua en la seccin de un canal medido con respecto al fondo del canal. Los canales son conductos en los cuales el agua circula debido a la accin de la gravedad y sin ninguna presin, pues la superficie libre del lquido est en contacto con la atmsfera. La seccin de transversal de un canal natural es generalmente de forma muy irregular y variable durante su recorrido. Los canales artificiales generalmente se disean con formas geomtricas regulares como trapezoidales, rectangulares, triangulares y parablicas cuando se trata de secciones abiertas; cuando es cerrada la circular, rectangular y de herradura son las predominantes.El siguiente informe contiene informacin relacionada a la primera prctica de Hidrulica 2 realizada el dia 26 de septiembre del 2012 en la Universidad Nacional de Ingeneria Reciento Universitario Pedro Aruz Palacios bajo la tutoria de la Ing. Mara Jos Castro.

Elementos geomtricos de los canales:

Y= Tirante de agua, es la profundidad mxima del agua en el canal b= Ancho de la plantilla o ancho de solera. Es el ancho de la base del canal.T= Espejo de agua. Es el ancho de la superficie libre del agua.C= Corona del bordoH= Altura del bordo = Angulo de inclinacin de las paredes laterales con la horizontal.Z= Talud. Es la relacin de la proyeccin horizontal a la vertical de la pared lateral. O sea Z es el valor de la proyeccin horizontal cuando la vertical es 1.A= rea hidrulica. Es la superficie ocupada por el lquido en una seccin transversal normal cualquiera.P= Permetro mojado. Es el contorno del conducto que est en contacto con el lquido.R=Radio Hidrulico. Es la relacin entre el rea hidrulica y el espejo de agua, es decir:

Definiciones bsicas en canales

Energa especfica: La energa especfica en la seccin de un canal se define como la energa por kilogramo de agua que fluye a travs de la seccin, medida con respecto al fondo del canal.Si consideramos =1 y aplicamos la ecuacin de la continuidad resulta:

Si Q es constante y A es funcin del tirante, la energa especfica es funcin nicamente del tirante.

Rgimen Crtico: Un canal trabaja en rgimen crtico cuando posee la energa especfica mnima para un caudal dado, tambin cuando posee el caudal mximo para una energa especfica dada.

Caudal o gasto crtico: Es el mximo gasto para una energa determinada.

Tirante Crtico: Es la profundidad que hace que el contenido de la energa especfica sea un mnimo para un determinado gasto.

Velocidad Crtica: Es la velocidad media cuando el gasto es crtico.

Pendiente Crtica: Es la pendiente por la que circula un gasto con rgimen uniforme y permanente a la profundad critica

Rgimen sub- crtico: Es un rgimen lento, tranquilo, fluvial. Se produce cuando los tirantes son mayores que los crticos, las velocidades menores que las crticas y los nmeros de froude menor que 1.

Pendiente sub-crtica: Se produce cuando la pendiente del canal es menor a la pendiente crtica.

Rgimen supercrtico: Es un rgimen torrencial, rpido. Se produce cuando las velocidades son mayores que las crticas, los tirantes son menores que los crticos y los nmeros de froude mayor que 1.

Pendiente Supercrtica: Se produce cuando la pendiente del canal es mayor que la pendiente crtica.

Pendiente del lecho: Es la pendiente que tiene el fondo del canal donde se colocar la alcantarilla.

II. Objetivos:

Determinar la curva de energa a un caudal constante y permanente. Dar a conocer las tcnicas prcticas para la determinacin de la curva de energa. Determinar la diferencia entre el Yc y el Yc prctico.

III. Generalidades:

Se puede decir que cuando la profundidad del flujo o conocido como tirante se dibuja versus la energa especfica para una seccin dada del canal y para un caudal constante se obtiene la energa especfica. Esta curva est constituida por dos partes AC Y CB. La parte AC se aproxima al eje horizontal de una forma asinttica hacia la derecha mientras que la otra parte CB se aproxima a la lnea OD a medida que se extiende hacia la derecha. La lnea OD es una lnea que pasa a travs del origen la cual tiene una inclinacin de 45 donde la energa especfica es igual al tirante.

La curva muestra que para una energa especfica dada hay dos posibles profundidades alternas, por ejemplo. La cota la cota inferior y el punto C la energa especfica es un mnimo (Emin), para el cual solo existe un valor del tirante o llamado tambin como profundidad critica Yc.

En caso de que los caudales cambien la energa especifica cambiara en consecuencia. Las curvas A B y A B, representan posiciones de la curva de energa especifica cuando el caudal es menor y mas grande respectivamente, que el caudal usado para la construccin de la curva AB. Cuando la profundidad del flujo es mas grande que la profundidad critica (y1>yc), la velocidad del flujo es menor que la velocidad critica para la correspondiente descarga (V