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8/20/2019 Taller No. 3 (1).pdf

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UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

INSTITUTO DE EDUCACIÓN A DISTANCIA

Hidráulica II y Laboratorio

TALLER N. 03

1. Un canal rectangular de 13,12 ft de ancho y hecho de ladrillo tiene un caudal de 282,52 ft3/s y

una pendiente de 0,1°. ¿Es ésta pendiente suave, crítica o fuerte? ¿Qué tipo de solucióngradualmente aparece si la profundidad local del agua es de (a) 3,28 ft, (b) 4,92 ft y (c) 6,56 ft?

2. Un canal ancho en tierra con guijarros tiene un caudal de 353.15 ft3

/s por unidad de anchura yuna pendiente de 0.75°. ¿Es ésta pendiente suave, crítica o fuerte? ¿Qué tipo de solucióngradualmente variada aparece si el calado local del agua es de (a) 3,28 ft, (b) 6,56 ft y (c)

9,84ft?

3. En la figura se muestra una cascada, donde la corriente del canal se va acelerando a lo largo

de una pendiente descendente y luego cae libremente a partir del borde abrupto. La corrientealcanza condiciones críticas justo antes del borde, tal como se indica en la figura. Entre y

cy el

borde el movimiento es rápidamente variado y no satisface la teoría del movimiento

gradualmente variado. Suponga que el caudal es de 1.3 m3

/s y que la superficie es de cemento

no pulido. Estime la profundidad del flujo 300 metros aguas arriba del borde.

4. Un canal en tierra limpia es de 6 m de ancho y tiene una pendiente de 0.3°. Por el canal fluye

agua a 30 m3

/s que termina en un depósito, siendo la profundidad justo antes del mismo de 3m. Suponiendo que el movimiento es gradualmente variado, ¿Cuál es la distancia L hasta un

punto en el canal donde y = 2 m? ¿Qué tipo de solución presenta la superficie del agua?

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5. Fluye agua a 600 ft3

/s por un canal rectangular de 22 pies de ancho con n = 0.024 y una

pendiente de 0.1°. Una presa incrementa la profundidad del flujo a 15 pies, como se muestraen la figura. Haciendo uso de la teoría del movimiento gradualmente variado, determine ladistancia L aguas arriba para la cual la profundidad de flujo es de 10 pies. ¿Qué tipo de

solución tenemos? ¿Cuál debería ser la profundidad del agua muy lejos aguas arriba?

6. Analizar todos los posibles perfiles de flujo (curvas de remanso) que se generan en el canal de

la figura de ancho b y coeficiente de Manning, si la pendiente varía entre -∞ y +∞

7. Un canal de sección trapezoidal de ancho 3 m, talud 1,5 esta escavado en tierra(n=0,025), con una pendiente uniforme de 0,0005 conduce un caudal de 8 m

3/s. con el

objetivo de dar carga sobre una serie de compuertas para tomas laterales, se deseautilizar un vertedero de cresta redonda y de forma rectangular (coeficiente dedescarga C = 2) con una longitud de cresta L = 7.

La ecuación sugerida para el vertedero es2/3CLhQ y la altura de la cresta de

fondo P = 1,8 m. (ver figura). Calcular y dibujar (Excel o papel milimetrado) el perfildel flujo (eje hidráulico) y la longitud total x del remanso, considerando que termina alalcanzar un nivel que sea 2% mayor que la normal.

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8. Un canal trapezoidal tiene un ancho de 1,0 m, talud 1:1 y con una pendiente 0,0005conduce un caudal de 0,90 m

3/s en flujo uniforme con un coeficiente de rugosidad de

0,025. A partir de cierta sección en adelante como se muestra en la figura, esnecesario aumentar la pendiente del canal a 0,20.

a) Calcular la distancia L1 que deberá revestirse de concreto (n=0,015) suponiendoque el material en que se excava el canal resiste hasta una velocidad de 1 m/s.

b) Determinar la distancia L hasta la cual deja sentir la influencia del cambio dependiente.

c) Calcular el perfil del flujo en el tramo revestido L1.

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