Hoja1DISEO HIDRAULICA DE UNA RAPIDACaractersticas de la RpidaQ =2.300m/sC.R. =16.00msnmS =0.075(un solo tramo)n =0.010(revestido con concreto)b =1.200m (asumido)Z =0.000(seccin de la rpida rectangular)1. DISEO DEL CANAL AGUAS ARRIBA Y AGUAS DEBAJO DE LA RPIDATenemos los siguientes datos para el canalQ =2.30m/sS =0.0005n =0.03b =1.80mZ =1.50Si se sabe que:3.0858Iterando tenemos:Yn =1.14Con este tirante reemplazamos en las frmulas y obtenemos:Area =4.001Perimetro =5.910Radio H =0.677Espejo (To) =5.220V =0.575hv =0.017E = Yn+hv =1.157CALCULO DEL BORDE LIBREBL = 0.3 x Yn =0.342mUsaremos: BL =0.350mCALCULO DE LA ELEVACION EN 1Elevacion en 1 = 16.00 m + 1.157m =17.157mClculo de los parmetros del flujo en la seccin de control:CALCULO DEL TIRANTE CRITICOTirante Crtico para Canal Rectangular:2.3001.917m/s/m1.2000.721mCALCULO DEL AREA CRITICA0.865mCALCULO DE LA VELOCIDAD CRITICA2.659m/sCALCULO DE LA ELEVACION DE LA LINEA DE ENERGIA EN 20.360mReemplazando:1.081mCALCULO DE LA PENDIENTE CRITICADonde: n = 0.0102.642m0.327m0.00313CALCULO DE LA COTA DE PLANTILLA EN 2C.P. EN 2 = ELEVACION EN 1 - Ec - PERDIDAS EN LA TRANSICIONCALCULO DE LA LONGITUD DE TRANSICION DE ENTRADA12.5tg 12.5 =0.2229.054mPERDIDAS EN LA TRANSICIONEn la transicin de entrada se producen prdidas por 2 causas:a: Por Convergencia = 0.2 ( hv2 - hv1) =0.069mb: Por Friccin = Sp x Lt =0.016mReeemplazando:C.P. EN 2 =15.990mDISEO DEL CANAL DE LA RAPIDATeniendo como datos:Q =2.300m/sS =0.075n =0.010b =1.200mZ =0.000Por la frmula de Manning:tenemos:0.052Con este valor de K entramos al nomograma de VEN TE CHOWDonde:CALCULO DE LA LONGITUD DE LA RAPIDADesde: Y2 = Yc = 0.721 m hasta Yn = 0.231 mUtilizando el Mtodo de TRAMO A TRAMO, basado en la aplicacin de laFORMULA DE BERNOULLI

Hoja2Q =2.300n =0.010b =1.200Yc =0.721Yn =0.231So =0.075YARVV/2gE0.7210.8650.3270.2262.6580.3601.081-0.00313---0.0000.7200.8640.3270.2262.6620.3611.0810.0000.003140.003140.071860.0000.0000.6700.8040.3170.2162.8610.4171.0870.0060.003790.003470.071530.0830.0830.6200.7440.3050.2053.0910.4871.1070.0200.004660.004230.070770.2820.3650.5700.6840.2920.1943.3630.5761.1460.0390.005830.005240.069760.5620.9270.5200.6240.2790.1823.6860.6921.2120.0660.007470.006650.068350.9681.8950.4700.5640.2640.1694.0780.8481.3180.1050.009840.008650.066351.5853.4800.4200.5040.2470.1554.5631.0611.4810.1640.013430.011640.063362.5866.0660.3700.4440.2290.1405.1801.3681.7380.2560.019170.016300.058704.36610.4310.3200.3840.2090.1245.9901.8282.1480.4110.028980.024070.050938.06718.4980.2700.3240.1860.1067.0992.5682.8380.6900.047390.038190.0368118.74137.2390.2310.2770.1670.0928.2973.5093.7400.9010.074990.061190.0138165.274102.513Luego:LONGITUD HORIZONTAL DE LA RAPIDA =102.513mDISEO DE LA TRAYECTORIATalud antes de ingresar a la posa de disipacin: 2:1CALCULO DE LA LONGITUD HORIZONTAL DE LA TRAYECTORIAK :Factor de aceleracion =0.50.0750.50.9972LT =5.932mCALCULO DE LAS COORDENADAS DE LOS PUNTOS SOBRE LA TRAYECTORIAY : Distancia vertical desde el origen hasta el punto considerado sobre la trayectoriaX : Distancia horizontal desde el origen hasta el punto considerado sobre la trayectoriaX (m)Y (m)10.11120.29330.54740.87351.2715.9321.705CARACTERISTICAS DEL FLUJO EN LA SECCION 3-3Y3 =0.231mA3 =0.277m2V3 =8.297m/shv3 =3.509mR3 =0.167mS3 =0.075E3 =3.740CARACTERISTICAS DEL FLUJO EN LA SECCION 4-4Dando valores a Y4 hasta cumplir con la igualdad:Y4A4R4V4V/2gE40.2100.2520.1560.0849.1274.2464.4560.1000.0874.9790.2050.2460.1530.0829.3504.4554.6600.1070.0915.2060.2010.2410.1510.0809.5364.6344.8350.1140.0945.4010.2000.2400.1500.0809.5834.6814.8810.1150.0955.452DISEO DE LA POZA DE DISIPACIONSe aprovecha el tramo 2:1 para hacer la transicin necesaria al pasar de la seccin de la rpidaa la seccin de la Poza de DisipacinQ =2.3m/s = 81.224 pie/s12.5tg 12.5 =0.2223.500mCALCULO DEL ANCHO DE LA POZA DE DISIPACIONQ = caudal en pies por segundob = ancho de la poza de disipacin en piesb =7.524pies =2.293 mCARRACTERISTICAS DEL FLUJO EN LA SECCION 5-5= 6.631Dando valores a Y5 hasta cumplir con la igualdad:Y5A5R5V5V/2gE50.1000.2500.0930.0429.2004.3144.4140.2020.1394.89470.0900.2250.0840.03710.2225.3265.4160.2840.1806.26340.0800.2000.0750.03211.5006.7416.8210.4170.2468.21600.0700.1750.0660.02713.1438.8048.8740.6440.35911.1364Entonces:Y5 =0.09mCALCULO DEL TIANTE CONJUGADOY6 =1.34mCALCULO DE LA LONGITUD DE POZALp =6 ( Y6 - Y5)Lp =7.50mCALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA POZAp =1.15 Y6 - YnYn = 1.14 mp =0.401m

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