CALCULO GEOMETRICO DE CANALES

CANALES NO CIRCULARES

CANALES TRAPEZOIDALES

DATOS :

- Ancho de Solera (b) = 6.00 m - Tirante Normal (y) = 1.60 m - Talud (Z1,Z2) = 1.00

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 12.16 m2 - Perimetro Mojado (P) = 10.53 m - Espejo de Agua (T) = 9.20 m - Radio Hidraulico (R) = 1.16 m - Profundidad Hidraulica (D) = 1.32 m - Borde Libre (BL) = 0.53 m

NOTA: Esta plantilla es solo para taludes de igual inclinacion (Z1=Z2)

CANALES TRIANGULARES

𝐴=(𝑏+𝑍𝑦)𝑦𝑃=𝑏+2𝑦√(1+𝑍^2 )

𝑇=𝑏+2𝑍𝑦𝑅=(𝑏+𝑍𝑦)𝑦/(𝑏+2𝑦√(1+𝑍^2 ))

DATOS :

- Inclinacion paredes Laterales (Ѳ) = 45.00 ° - Tirante (y) = 0.60 m - Talud (Z1,Z2) = 1.00

FORMULAS UTILIZADAS

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 0.36 m2 - Perimetro Mojado (P) = 1.70 m - Espejo de Agua (T) = 1.20 m - Radio Hidraulico (R) = 0.21 m

NOTA: Esta plantilla es solo para taludes de igual inclinacion (Z1=Z2)

CANALES RECTANGULARES

DATOS :

- Ancho de Solera (b) = 17.00 m - Tirante Normal (y) = 8.00 m

RESULTADOS:FORMULAS UTILIZADAS

- Area Hidraulica (A) = 136.00 m2

𝐴=𝑍𝑦^2𝑃=2𝑦√(1+𝑍^2 )𝑅=𝑍𝑦/(2√(1+𝑍^2 )) 𝑇=2𝑍𝑦

𝐴=𝑏𝑦

- Perimetro Mojado (P) = 33.00 m - Espejo de Agua (T) = 17.00 m - Radio Hidraulico (R) = 4.12 m

CANALES CIRCULARES

1° CASO :

DATOS :

- Angulo Interno (Ѳ) = 120.00 ° - Diametro del Canal = 9.00 m

RESULTADOS: FORMULAS UTILIZADAS

- Area Hidraulica (A) = 12.44 m2 - Perimetro Mojado (P) = 9.42 m - Espejo de Agua (T) = 7.79 m - Radio Hidraulico (R) = 1.32 m - Profundidad Hidraulica (D) = 1.60 m - Tirante Hidraulico (y) = 6.75 m

CUANDO EL NIVEL DEL AGUA ES SUPERIOR AL RADIO DEL CIRCULO

𝐴=𝑏𝑦𝑃=𝑏+2𝑦𝑅=𝑏𝑦/(𝑏+2𝑦)

𝑇=𝑏

𝐴=1/8 (𝜃−sin 𝜃 ) 𝐷^2𝑃=1/2 𝜃𝐷𝑅=1/4 (1−𝑠𝑖𝑛 𝜃/𝜃)𝐷𝑇=(sin (𝜃/2) )𝐷

2° CASO :

DATOS :

- Angulo Interno (Ѳ) = 120.00 ° - Diametro del Canal = 8.00 m

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 9.83 m2 - Perimetro Mojado (P) = 8.38 m - Espejo de Agua (T) = 6.93 m - Radio Hidraulico (R) = 1.17 m - Profundidad Hidraulica (D) = 1.42 m - Tirante Hidraulico (y) = 2.00 m

CUANDO EL NIVEL DEL AGUA ES INFERIORAL RADIO DEL CIRCULO

𝑇=(sin (𝜃/2) )𝐷

PROBLEMA N° 1

DATOS :

- Plantilla Base Inferior (B) = 6.00 m - Tirante Normal (y) = 1.60 m - Talud (Z1,Z2) = 1.00

FORMULAS UTILIZADAS

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 12.16 m2 - Perimetro Mojado (P) = 10.53 m - Espejo de Agua (T) = 9.20 m - Radio Hidraulico (R) = 1.16 m - Profundidad Hidraulica (D) = 1.32 m - Borde Libre (BL) = 0.53 m

NOTA: Esta plantilla es solo para taludes de igual inclinacion (Z1=Z2)

PROBLEMAS PROPUESTOS CALCULO GEOMETRICO DE CANALES

CALCULAR EL PERIMETRO MOJADO (P), RADIO HIDRAULICO ( R ), PROFUNDIDAD MEDIA (D), BASE SUPERIOR (T), DE UN CANAL TRAPEZOIDAL QUE TIENE UNA PLANTILLA DE BASE INFERIOR (B), DE 6.00 m. Y UN TALUZ DE 45°.CALCULAR EL BORDE LIBRE(B.L.), SABIENDO QUE EL FLUJO ES UNIFORME Y PERMANENTE, TENIENDO UN TIRANTE DE 1.60 m.

𝐴=(𝑏+𝑍𝑦)𝑦𝑃=𝑏+2𝑦√(1+𝑍^2 )

𝑇=𝑏+2𝑍𝑦𝑅=(𝑏+𝑍𝑦)𝑦/(𝑏+2𝑦√(1+𝑍^2 ))

PROBLEMA N° 2

DATOS :

- Ancho de Solera (b) = 4.00 m - Tirante Normal (y) = 2.00 m

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 8.00 m2 - Perimetro Mojado (P) = 8.00 m FORMULAS UTILIZADAS

- Espejo de Agua (T) = 4.00 m - Radio Hidraulico (R) = 1.00 m

CALCULAR EL AREA HIDRAULICA (A), PERIMETRO MOJADO ( P ), RADIO HIDRAULICO (A), ESPEJO DE AGUA (T), DE UN CANAL RECTANGULAR CUYA BASE (B), ES DE 4.00 m. Y TIRANTE 2.00 m.

𝐴=𝑏𝑦𝑃=𝑏+2𝑦𝑅=𝑏𝑦/(𝑏+2𝑦)

𝑇=𝑏

PROBLEMA N° 3

DATOS :

- Inclinacion paredes Laterales (Ѳ) = 45.00 ° - Tirante (y) = 0.60 m - Talud (Z1,Z2) = 1.00

RESULTADOS:FORMULAS UTILIZADAS

- Area Hidraulica (A) = 0.36 m2 - Perimetro Mojado (P) = 1.70 m - Espejo de Agua (T) = 1.20 m - Radio Hidraulico (R) = 0.21 m

CALCULAR EL AREA HIDRAULICA (A), PERIMETRO MOJADO ( P ), RADIO HIDRAULICO (A), ESPEJO DE AGUA (T), DE UNA CUNETATRIANGULAR CUYO TALUD (Z), ES 45° Y TIRANTE 0.60 m.

𝐴=𝑍𝑦^2𝑃=2𝑦√(1+𝑍^2 )𝑅=𝑍𝑦/(2√(1+𝑍^2 )) 𝑇=2𝑍𝑦

PROBLEMA N° 4

1° CASO :

DATOS :

- Angulo Interno (Ѳ) = 180.00 ° - Diametro del Canal = 0.90 m

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 0.32 m2 FORMULAS UTILIZADAS

- Perimetro Mojado (P) = 1.41 m - Espejo de Agua (T) = 0.90 m - Radio Hidraulico (R) = 0.23 m - Profundidad Hidraulica (D) = 0.35 m - Tirante Hidraulico (y) = 0.45 m

CALCULAR EL AREA HIDRAULICA (A), PERIMETRO MOJADO ( P ), RADIO HIDRAULICO (A), ESPEJO DE AGUA (T), DE UN CANALCIRCULAR CUYO ANGULO (Ѳ), ES 180° Y EL DIAMETRO DEL TUBO CIRCULAR ES 0.90 m.

CUANDO EL NIVEL DEL AGUA ES SUPERIOR AL RADIO DEL CIRCULO

𝐴=1/8 (𝜃−sin 𝜃 ) 𝐷^2𝑃=1/2 𝜃𝐷𝑅=1/4 (1−𝑠𝑖𝑛 𝜃/𝜃)𝐷𝑇=(sin (𝜃/2) )𝐷

PROBLEMA N° 5

DATOS :

- Tirante (y) = 1.20 m - Espejo de Agua (T) = 0.80 m

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 0.64 m2 - Perimetro Mojado (P) = 5.60 m FORMULAS UTILIZADAS

- Espejo de Agua (T) = 0.80 m - Radio Hidraulico (R) = 0.11 m

CALCULAR EL AREA HIDRAULICA (A), PERIMETRO MOJADO ( P ), RADIO HIDRAULICO (A), ESPEJO DE AGUA (T), DE SECCION PARABOLICA CUYO TIRANTE (y), ES 1.20 m.° Y EL ESPEJO DE AGUA ES 0.80 m.

𝑃=𝑇+8/3 𝑦^2/𝑇𝐴=2/3 𝑇𝑦

𝑅=(2𝑇^2 𝑦)/(3𝑇+8𝑦^2 )𝑇=3𝐴/2𝑦

PROBLEMA N° 6

1° CASO :

DATOS :

- Angulo Interno (Ѳ) = 220.00 ° - Diametro del Canal = 1.10 m

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 0.68 m2 FORMULAS UTILIZADAS

- Perimetro Mojado (P) = 2.11 m - Espejo de Agua (T) = 1.03 m - Radio Hidraulico (R) = 0.32 m - Profundidad Hidraulica (D) = 0.66 m - Tirante Hidraulico (y) = 0.36 m

CALCULAR EL AREA HIDRAULICA (A), PERIMETRO MOJADO ( P ), RADIO HIDRAULICO (A), ESPEJO DE AGUA (T), DE UN CANALCIRCULAR CUYO ANGULO (Ѳ), ES 220° Y EL DIAMETRO DEL TUBO CIRCULAR ES 1.10 m.

CUANDO EL NIVEL DEL AGUA ES SUPERIOR AL RADIO DEL CIRCULO

𝐴=1/8 (𝜃−sin 𝜃 ) 𝐷^2𝑃=1/2 𝜃𝐷𝑅=1/4 (1−𝑠𝑖𝑛 𝜃/𝜃)𝐷𝑇=(sin (𝜃/2) )𝐷

PROBLEMA N° 7

CALCULAR EL AREA HIDRAULICA (A), PERIMETRO MOJADO ( P ), RADIO HIDRAULICO (A), PROFUNDIDAD HIDRAULICA (D)

DATOS :

- Ancho de Solera (b) = 10.00 m - Tirante Normal (y) = 1.50 m

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 15.00 m2 - Perimetro Mojado (P) = 13.00 m FORMULAS UTILIZADAS

- Espejo de Agua (T) = 10.00 m - Radio Hidraulico (R) = 1.15 m - Profundidad Hidraulica (D) = 1.50 m

EN UN CANAL RECTANGULAR DE 10.00 m.DE BASE, SE CONDUCE AGUA CON EL TIRANTE DE 1.50 m.

𝐴=𝑏𝑦𝑃=𝑏+2𝑦𝑅=𝑏𝑦/(𝑏+2𝑦)

𝑇=𝑏

PROBLEMA N° 8

AGUA CON TIRANTE DE y=3.00 m.

DATOS :

- Inclinacion paredes Laterales (Ѳ) = 60.00 ° - Tirante (y) = 0.60 m - Talud (Z1,Z2) = 0.58

RESULTADOS:FORMULAS UTILIZADAS

- Area Hidraulica (A) = 0.21 m2 - Perimetro Mojado (P) = 1.39 m - Espejo de Agua (T) = 0.69 m - Radio Hidraulico (R) = 0.15 m

EN UN CANAL DE FORMA TRIANGULAR DE TALUD QUE EL ANGULO QUE FORMA CON LA HORIZONTAL MIDE 60°, CONDUCE

CALCULAR EL AREA HIDRAULICA (A), PERIMETRO MOJADO ( P ), ESPEJO DE AGUA (T), PROFUNDIDAD HIDRAULICA (D).

𝐴=𝑍𝑦^2𝑃=2𝑦√(1+𝑍^2 )𝑅=𝑍𝑦/(2√(1+𝑍^2 )) 𝑇=2𝑍𝑦

PROBLEMA N° 9

EXTREMOS DE LA CUERDA QUE PASAN POR EL NIVEL DEL TIRANTE HACE ANGULO DE 120°, EL DAMETRO DEL CIRCULO MIDE 8.00 m. HALLAR EL AREA HIDRAULICA (A), PERIMETRO MOJADO ( P ), RADIO HIDRAULICO (A), ESPEJO DE AGUA (T), PROF. HIDRAULICA (D) Y EL TIRANTE(y)SABIENDO QUE EL NIVEL DEL AGUA ES INFERIOR AL RADIO DEL CIRCULO.

2° CASO :

DATOS :

- Angulo Interno (Ѳ) = 120.00 ° - Diametro del Canal = 8.00 m

RESULTADOS:FORMULAS UTILIZADAS

- Area Hidraulica (A) = 9.83 m2 - Perimetro Mojado (P) = 8.38 m - Espejo de Agua (T) = 6.93 m - Radio Hidraulico (R) = 1.17 m - Profundidad Hidraulica (D) = 1.42 m - Tirante Hidraulico (y) = 2.00 m

UN CANAL DE SECCION CIRCULAR SE CONDUCE AGUA TAL QUE EL ANGULO DEL CENTRO QUE FORMAN LOS RAYOS CON LOS

CUANDO EL NIVEL DEL AGUA ES INFERIORAL RADIO DEL CIRCULO

𝐴=1/8 (𝜃−sin 𝜃 ) 𝐷^2𝑃=1/2 𝜃𝐷𝑅=1/4 (1−𝑠𝑖𝑛 𝜃/𝜃)𝐷

PROBLEMA N°10

CALCULAR EL AREA HIDRAULICA (A), PERIMETRO MOJADO ( P ), RADIO HIDRAULICO (A), PROFUNDIDAD HIDRAULICA (D)Y EL ESPEJO DE AGUA (T)

DATOS :

- Ancho de Solera (b) = 17.00 pulg - Tirante Normal (y) = 8.00 pulg

RESULTADOS:

- Area Hidraulica (A) = 136.00 pulg2 - Perimetro Mojado (P) = 33.00 pulg FORMULAS UTILIZADAS - Espejo de Agua (T) = 17.00 pulg - Radio Hidraulico (R) = 4.12 pulg - Profundidad Hidraulica (D) = 8.00 pulg

EN UN CANAL RECTANGULAR LA BASE ES 17 PULG,Y EL TIRANTE ES DE 8 PULG.

𝑇=(sin (𝜃/2) )𝐷

𝐴=𝑏𝑦𝑃=𝑏+2𝑦𝑅=𝑏𝑦/(𝑏+2𝑦)

𝑇=𝑏

𝑇=𝑏