clase carreteras ii 5
TRANSCRIPT
17/06/2014
1
Ing. Pedro Luis Miñano ChamorroAUTOR:
Canales con rugosidad compuesta
Horton (1933) y Einstein y Bancks (1950)
𝑛𝑒 = 𝑖=1𝑁 𝑃𝑖𝑛𝑖
3/2
𝑃
2/3
Donde:
ne= Coeficiente equivalente de Manning
P= Perímetro mojado de la sección completa
N= Número de subsecciones
17/06/2014
2
Calcular el coeficiente de rugosidad de la siguiente figura:
Ejemplo:
Subsecciones de la figura:
Ejemplo:
17/06/2014
3
Cálculo del tirante y velocidad
normal
De la ecuación de Manning, se considera que:
𝜇 =∅
𝑛𝑅2/3 𝑆
Por ley de conservación de masa si multiplicamos esta
ecuación por el área de flujo, se obtiene una ecuación para
el gasto:
𝑄 = 𝜇𝐴 =∅
𝑛𝐴𝑅2/3 𝑆
Cálculo del tirante y velocidad
normal
De la ecuación anterior, el parámetro 𝐴𝑅2/3, recibe el
nombre de factor de sección:
K=∅
𝑛𝐴𝑅2/3
La velocidad uniforme promedio, del flujo o proporción del
flujo es una función de:
1) La forma del canal (Γ).
2) La rugosidad (n)
3) La pendiente longitudinal del canal (S).
4) El tirante del flujo (𝑦𝑛).
𝑄 = 𝑓(Γ, 𝑛, 𝑆, 𝑦𝑛)
𝝓 = 𝟏. 𝟎𝟎 𝑺𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂 𝑰𝒏𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍𝝓 = 𝟏. 𝟒𝟗 𝑺𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂 𝑰𝒏𝒈𝒍é𝒔
17/06/2014
4
Ejemplo:
Un canal trapezoidal, con ancho en el fondo de 3m, con
taludes 1.5 : 1, una pendiente longitudinal de 0.0016 y un
coeficiente de resistencia n=0.013, determínese el gasto
normal, si el tirante normal del flujo es 2.6 m.
Solución:
A = 𝑏 + 𝑧𝑦 𝑦 = 3 + 1.5(2.6) 2.6 = 17.94𝑚2
P = 𝑏 + 2𝑦 1 + 𝑧2 = 3 + 2(2.6) 3.25 = 12.37𝑚
R =𝐴
𝑃=17.94
12.37= 1.45𝑚
𝑄 =∅
𝑛𝐴𝑅2/3 𝑆 =
1.0
0.01317.94(1.45)2/3 0.0016
𝑄 = 70.72 𝑚3/𝑠𝑒𝑔.
17/06/2014
5
Ejemplo:
Dado un canal trapezoidal, con ancho en el fondo de 3m,
con taludes 1.5 : 1, una pendiente longitudinal de 0.0016 y
un coeficiente de resistencia n=0.13, determínese el tirante
normal del flujo si el gasto normal es 7.1 𝑚3/𝑠𝑒𝑔.
GRACIAS
Ing. Pedro Luis Miñano Chamorro