1. T.S.U. ARLES PANZA C.I. 18.125.318 SEMESTRE 2015-1 2. La Energa Especifica (Es) es la energa por Kg. de agua o de lquido que fluye por la seccin de un canal abierto, la cual es medida de acuerdo al fondo o profundidad que tenga el canal. Su frmula es la siguiente: Esta es la Ecuacin general para cualquier tipo de canal no rectangular. Esta es la Ecuacin para los canales que son del tipo rectangular Primeramente necesitamos entender lo que es la energa especfica, de modo tal que al momento de analizarlo en la vida diaria, se sepa como calcular la misma. 3. A continuacin se presenta el diagrama de energa especfica, en el cual se describe brevemente los elementos que la componen y la representacin que tiene cada una de las ramas: La rama superior presenta profundidades altas y energa cintica baja. (Suscritica) La rama inferior presenta profundidades bajas y energa cintica alta. (Supercritica) El punto Yc, es el punto de energa especifica mnima. Se le llama profundidad critica Y=E representa al nivel de energa especfica limite de cada rama. Emin representa la energa especfica mnima para el desplazamiento del fluido por el canal 4. Como se puede observar en el siguiente dibujo, el flujo de agua se desplaza por el canal, de acuerdo a 2 factores importantes: 1. La pendiente del canal. 2. La cantidad de movimiento de liquido que se presenta en el canal. Para que esto sea posible, es necesario considerar la siguiente ecuacin. Donde Representa las fuerzas exteriores que actan sobre el volumen de control de (peso, presiones fuerzas cortantes, etc) y es el coeficiente de Boussinesq. Para canales prismticos se tiene: 1.01 1.12 Ecuacin de Cantidad de movimiento que se presenta en un canal 5. EJEMPLO 1 Para entender mejor este tema, veamos 2 ejemplos sencillos Se desea dimensionar un canal de conduccin para abastecer una zona irrigable de 300has. Con un mdulo de riego de 1.5lts/seg/ha. Del trazo topogrfico se observa que se puede llegar con una sola pendiente del eje de canal equivalente a 1/1000.De las muestras de suelo analizadas se concluye que se trata de suelo limo arcilloso cuyo ngulo de estabilidad reposo para estado saturado es 5930, la velocidad mxima de arrastre de las partculas es de 0.8 / m seg Disear la seccin del canal? Solucin: Datos: Q = 0.450 m/seg Vmax = 0.08 m/seg S = 0.001 = 59 30 Suelo Limo arcilloso Si no existe limitaciones, disearemos un canal trapecial de mxima eficiencia hidrulica sin revestir, cuyas frmulas son las siguientes. Pmin = + Pmin = ( ) b = + b = ( ) A = + = ( ) Rh = 6. n suelo arcilloso 0.023(lim) Reemplazamos las frmulas anteriores en la ec, de Maning Rh = (a) = ( ) = 2.113 .(b) Reemplazando (a) y (b) en la ecuacin de Maning, obtenemos: . = . / . = . = . . = . -Chequeamos la velocidad del agua, que debe ser menor a 0.8 m/seg = = . . = . 0.61m/seg Yc entonces el flujo es Subcritico