Diseñar Un Canal Que Transportará Un Caudal de 10 m3

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1. Disear un canal que transportar un caudal de 10 m3/s. El canal ser excavado en roca con martillo de percusin. La topografa del rea es tal que la pendiente del fondo de 1 en 4000 es la ms aconsejable.Dado: Q = 10 m3/s Material de excavacin: roca So= 0,00025Determinar: b = ? ; profundidad total (y + F)Solucin: Para el tipo de material n = 0,030 y el talud estimado es de 1: 4 . La sustitucin de estos valores en la ecuacin de Manning da:A R2/3= n Q / S1/2 = (0.030 x 10) / (0.00025)1/2= 18.97Puesto que el canal es casi rectangular, seleccionamos una relacin b / y = 2 b = 2 y , entonces, A = (b + y) = 2.25 y2; p = 2 y + 170.5y = 4.06 y; R = 2.25 y2/ 4.06 y = 0.55 y, de aqu, A R2/3= (2.25 y2) (0.55 y )2/3 ; 1.518 y2.67= 18.97.Resolviendo esta ultima ecuacin para y nos da: y = 2.57 metros. De aqu, b = 5.14 metros. Para una fcil construccin puede establecerse un ancho de base b = 5.0 metros. Ahora el valor correspondiente a y para el cual A R2/3= 18.97 es determinado por ensayo y error un mtodo iterativo, obteniendo un valor de 2.64 metros.Borde libre = (0.8 x 2.64)1/2= 1.45 metrosComparando este valor con el de la tabla 4.3 parece mas apropiado un valor de 0.75 metros.Profundidad total = 2.64 + 0.75 = 3.39 3.40 metros.El rea para un y = 2.64 m es de 14.94 m2, as que la velocidad del flujo = 10 / 14.94 = 0.67 m/s. Esta velocidad est dentro del rango de la lmite permisible; en definitiva las dimensiones pedidas sern, par el ancho del fondo, 5.0 metros y una profundidad total de 3.4 metros.