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Obras Hidráulicas
DEBER : CAIDAS
Grupo F
Ejercicio 1
Datos
B=15 m ∆ Z=6.30m
h=1.90 m
a) Caudal de diseño Utilizando la ecuación de Bernoulli se encuentra el tirante crítico dc.
z1+h1+v1
2
2 g=z2+h2+
v22
2g
z1+h=z2+dc+v2
2
2g
h=dc+v2
2
2 g ; dc=
3√ Q 2
g B2
h=dc+Q2
2 B2dc2g
h=dc+dc
3B2 g
2 B2dc2g
Obras Hidráulicas
h=1.5dc
dc=1.27m
Qdes=√(dc)des3gB2
Qdes=66.98m3
s
b) d1 Usando las correlaciones empíricas (Rand, 1955).
d1
∆ Z=0.54 ( dc∆ Z )
1.275
d1=∆Z (0.54 )( dc∆Z )1.275
d1=0.44m
c) LdUsando las correlaciones empíricas (Rand, 1955).
Ld∆ Z
=4.30( dc∆ Z )0.81
Ld=∆ Z (4.30)( d c∆ Z )0.81
Ld=7.40m
d) Energía residual Calculando la energía para d1 y d2
Hres1=E1=d1+( Qd1B
)2
2g
Hres1=5 .69m
P= ρgQH res
P=1000×9 .81×66 .98×5 .69
P=3737 415 .10W
Obras Hidráulicas
Hres2=E2=d2+( Qd2B
)2
2 g
Hres2=2 .98m
P= ρgQH res
P=1000×9 .81×66 .98×2 .98
P=1955904,27W
e) JHRLUsando las correlaciones empíricas (Rand, 1955).
d2
∆ Z=1.66 ( dc∆Z )
0.81
d2=∆Z (1.66)( dc∆ Z )0.81
d2=2.85m
Nivel = 20.05 m LR
f) Apron level JHRL= 20.05 m LRTWL= 19.55 m LR
d s=20.05−19.55=0.50m
Apron level = 16.70m LR
Ejercicio 2
Obras Hidráulicas
Datos
Q=60m3
s
l= 2.5 mh= 1.5 m B =51 m ∆ Z=7.5m
a) dc dc=
3√ Q 2
g B2
dc=0.521m
b) Nappe Flowdch
<0.89−0.4hl
0.5121.5
<0.89−0.41.52.5
0.34<0.65ok
c) H resH 1=z+h+
v2
2g
H 1=z+dc+Q2
2B2dc2g
Obras Hidráulicas
H 1=8.28m
∆ HH 1
=0.516
∆ H=0.516H 1
∆ H=4.273m
H res=H 1−∆ HH res=4m
d) Q=210m3
s
Si el caudal fuera de 210 m3/s el flujo ya no estaría en Nappe flow Regime ni
tampoco en el de Skimming flow Regime, lo cual nos indica que las condiciones de flujo no son las mismas que las consideradas por lo cual las fórmulas no serían válidas.
e) h min
Realizando las respectivas iteraciones se concluyó que para un caudal de 210 m3/s
la minina altura de los escalones para que el flujo este en el régimen napa es de 2.30 m.
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