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SECCIONES DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA

Uno de los factores que intervienen en el costo de construccin de un canal es el volumen por excavar; este a su vez depende de la seccin transversal. Mediante ecuaciones se puede plantear y resolver el problema de encontrar la menor excavacin para conducir un caudal dado, conocida la pendiente. La forma que conviene dar a una Seccin de magnitud dada, para que Considerando un canal de seccin constante por el que debe pasar un caudal mximo,

Bajo las condiciones impuestas por la pendiente y la rugosidad; de la ecuacin delCaudal:Dnde: n, A y S son constantes; luego, la ecuacin del caudal puede expresarse como:

Siendo K una constante.En la segunda ecuacin observamos que el caudal ser mximo si el radio hidrulicoEs mximo, o sea que R = A / P es mximoDe esta ecuacin como A es constante, R ser mximo si P es mnimo, es decir Q es mximo si P es mnimo, para A constante

RELACIONES GEOMETRICAS Seccin trapezoidal

1) Considerando un talud Z conocido (constante)Sabemos que:

Sabemos que Qmax si Pmin, y:

Luego, derivando en funcin del tirante, se tiene:Sustituyendo:

2) Clculo de en funcin de :De la figura: = ngulo de inclinacin de las paredes del canal con la horizontalLuego:Expresando en funcin del ngulo mitad, se tiene:

Luego, sustituyendo las dos ltimas expresiones resPara canales erosionables, debe utilizarse el principio de la fuerza tractiva para determinar una seccin eficiente.