Separatas Con Los Ejercicios
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ALIVIADERO CANAL LATERAL (SIDE CHANNEL SPILLWAY)
Ejemplo resuelto 1:Enunciado:Efectuar el clculo de tirantes de un aliviadero de canal lateral de 40m de largo, una cota superficie libre de 5.8 y pendiente del 1%, ancho de la base de 5m, taludes 0.5:1 que descarga un caudal de diseo de 160 m3/s. Para efecto prctico se separar en 4 secciones.
Solucin:
1. Segn las secciones a tomar colocamos el X asumimos un Y para efecto calculo
SECCINXCota de fondoY (Asumido)
0000
1100.10.59
2100.20.316
3100.30.17
4100.40.055
2. Calculo la cota de superficie libre
Y (Asumido)Cota de Superficie Libre
05.8
0.596.39
0.3166.706
0.176.876
0.0556.931
3. Calcular Y
Cota de fondoCota de Superficie LibreY
05.85.8
0.16.396.29
0.26.7066.506
0.36.8766.576
0.46.9316.531
4. Calculo el rea del canal trapezoidal a travs de la frmula de Manning
A (m2)
45.82
51.23
53.69
54.50
53.98
5. Calculamos los caudales y velocidades para cada seccin aplicando el principio de balance de energa y continuidad
SeccinA (m2)QV
045.821603.49192492
151.231202.34228379
253.69801.48992389
354.50400.73391953
453.9800
6. Aplicando la frmula propia del aliviadero de canal lateral obtenemos Y
QVY
1603.49192492-
1202.342283790.58969503
801.489923890.31618671
400.733919530.16971093
000.05490702
Ejemplo resuelto 2:Enunciado:Se tiene un canal de seccin trapezoidal con longitud de 60, una base de 3m, una cota de superficie libre de 3.8m y una pendiente S = 0.01 el caudal de diseo es Qd=200m3/s, su relacin de taludes es 1:1. Y para efecto de desarrollo se tomaran seis secciones.Solucin:
Solucin:
1. Segn las secciones a tomar colocamos el X asumimos un Y para efecto calculo
SECCINXCota de fondoY (Asumido)
0000
1100.10.42
2100.20.24
3100.30.16
4100.40.11
5100.50.07
6100.60.02
2. Calculo la cota de superficie libre
Y (Asumido)Cota de Superficie Libre
03.8
0.424.22
0.244.46
0.164.62
0.114.73
0.074.8
0.024.82
3. Calcular Y
Cota de fondoCota de Superficie LibreY
03.83.800
0.14.224.120
0.24.464.260
0.34.624.320
0.44.734.330
0.54.84.300
0.64.824.220
4. Calculo el rea del canal trapezoidal a travs de la frmula de Manning
A (m2)
29.640
33.454
35.188
35.942
36.069
35.690
34.688
5. Calculamos los caudales y velocidades para cada seccin aplicando el principio de balance de energa y continuidad
SeccinA (m2)QV
029.640100.0003.374
133.45483.3332.491
235.18866.6671.895
335.94250.0001.391
436.06933.3330.924
535.69016.6670.467
634.6880.0000.000
6. Aplicando la frmula propia del aliviadero de canal lateral obtenemos Y
QVY
100.0003.374-
83.3332.4910.423
66.6671.8950.242
50.0001.3910.163
33.3330.9240.110
16.6670.4670.065
0.0000.0000.022
Ejercicios propuestos:
Se tiene un canal de seccin trapezoidal con longitud de 50, una base de 7m, una cota de superficie libre de 4m y una pendiente S = 0.01 el caudal de diseo es Qd=200m3/s, su relacin de taludes es 0.8:1. Y para efecto de desarrollo se tomaran 5 secciones.
ALIVIADERO TIPO POZO (MORNING GLORY SPILLWAY)Ejemplo resuelto 1:Enunciado:Un aliviadero de pozo debe permitir evacuar un caudal de avenidas extraordinarias del orden de 560 m3/s, sin originar una carga en la entrada al pozo mayor a 4.40 m. se pide determinar el dimetro que debe proporcionarse a la bocina de ingreso al pozo vertical, para cumplir con las condiciones antes sealadas.Solucin:1. Asumimos un valor a R
2. Calculamos H/R y P/R
* Dado que no se especifica el valor P, se asume la relacin P/R>=2Y obtenemos de la tabla:
3. Reemplazamos en la ecuacin del tipo de vertedero para el radio
4. El margen de error se encuentra dentro de los parmetros
5. Multiplicamos el mayor valor para el radio por dos para obtener el dimetro
Ejemplo Resuelto 2:Enunciado:Un aliviadero de pozo debe permitir evacuar un caudal de avenidas extraordinarias del orden de 404.75, con una altura de carga de entrada al pozo de 2 m y sabiendo que la altura entre la garganta y el conducto de salida es de 10m. se pide determinar el dimetro que debe proporcionarse a la bocina de ingreso al pozo vertical, para cumplir con las condiciones antes sealadas.Solucin:1. Asumimos un valor a R
2. Calculamos H/R y P/R
Y obtenemos de la tabla:3. Reemplazamos en la ecuacin del tipo de vertedero para el radio
4. El margen de es considerable, por ende procedemos a una nueva iteracinCalculamos H/R y P/R
Y obtenemos de la tabla:
Reemplazamos en la ecuacin del tipo de vertedero para el radio
5. El margen de es considerable, por ende procedemos a una nueva iteracinCalculamos H/R y P/R
Y obtenemos de la tabla:Reemplazamos en la ecuacin del tipo de vertedero para el radio
6. El margen de error se encuentra dentro de los parmetros
7. Multiplicamos el mayor valor para el radio por dos para obtener el dimetro
Ejercicios propuestos:1. Un aliviadero de pozo debe permitir evacuar un caudal de avenidas extraordinarias del orden de 800 m3/s, sin originar una carga en la entrada al pozo mayor a 7 m. se pide determinar el dimetro que debe proporcionarse a la bocina de ingreso al pozo vertical, para cumplir con las condiciones antes sealadas.
2. Un aliviadero de pozo debe permitir evacuar un caudal de avenidas extraordinarias del orden de 600, con una altura de carga de entrada al pozo de 4 m y sabiendo que la altura entre la garganta y el conducto de salida es de 12 m. se pide determinar el dimetro que debe proporcionarse a la bocina de ingreso al pozo vertical, para cumplir con las condiciones antes sealadas.