Ejercicios de Canales

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TALLER 2 
PROBLEMA 1 
En un canal rectangular con las características mostradas en la figura circula un flujo de Q = 3 m3/s. La 
profundidad y1 es de 1m y en la sección (2) el flujo es crítico. Entre la secciones (3) y (4) existe un resalto 
hidráulico. a) Complete un bosquejo que presente la elevación de la superficie libre a lo largo del canal, en la 
figura abajo presentada. b) Calcule e identifique en el diagrama de Energía Específica cada uno de los puntos 
correspondientes a las secciones (1), (2), (3) y (4). Además indique en el gráfico la dirección de los cambios 
presentados. Tome en cuenta las pérdidas únicamente en el resalto. 
 
 
FIGURA 1 FIGURA 2 
 
PROBLEMA 2 
Rellene la tabla suministrada con la información solicitada en referencia a la figura 2 
Punto Y[m] Es [m] Fr V [m/s] Elevación i-j 
1 
2 
3 
4 
 
PROBLEMA 3 
En un canal cuya sección transversal es un triángulo equilátero de altura h fluye agua. Para un coeficiente de 
Manning n y una pendiente dada del canal S0, determinar la profundidad con la cual se obtiene la sección 
óptima. 
 
FIGURA 3 FIGURA 4 
PROBLEMA 4 
Por un canal rectangular de concreto pulido (ver figura 4) fluye agua por encima de una presa. Después de la 
presa el agua va hacia un cuenco de disipación en el cual ocurre un resalto hidráulico. El canal tiene una 
pendiente de 0.003 y la profundidad, 50 m aguas arriba de la presa, es 4 m. El caudal es de 18 m3/s y el ancho 
del canal es de 6 m. 
a:) Calcular la profundidad del flujo justo antes de alcanzar la presa. b:) Calcular la profundidad justo antes 
del resalto hidráulico. c:) Calcular la profundidad justo después del resalto hidráulico. d:) Calcular la 
profundidad luego de algún recorrido, si la pendiente es la misma. e:) Calcular las pérdidas hf en cada parte 
del canal. f:) Dibuje el perfil de energía total ε y específica E y el diagrama E vs. y 
TALLER 4 
PROBLEMA 1 
Calcular el caudal circulante para una condición crítica y geométricamente óptima de la sección del canal 
mostrada en la Figura 1. Demostrar el cálculo de las condiciones pedidas. Datos: n=0.030 y S= 0.001. 
 
FIGURA 1 FIGURA 2 
 
PROBLEMA 2. 
Para el esquema mostrado en la figura2, gráficar en un diagrama de energía específica el comportamiento del 
flujo entre las secciones 1 y 2. Datos: Z=1 y Q= 20 m3/s. Desprecie las pérdidas por fricción en el 
sistema.(Valor 8 puntos.) 
 
PROBLEMA 3 
Entra agua en un tramo de un canal rectangular donde y1=0.5 m, b=7.5 m, y Q=20 m3/s. Se desea que ocurra 
un salto hidráulico corriente arriba del punto 2, delante del obstáculo y que en el punto 3 prevalezcan las 
condiciones críticas. Calcular: 
• La profundidad en los puntos 2 y 3. 
• La altura h del obstáculo 
• La fuerza resultante que actúa sobre el obstáculo 
• La energía disipada por el resalto 
 
PROBLEMA 4 
El gráfico mostrado representa el comportamiento del flujo a través de un canal rectangular horizontal 
(q=Q/b). Establezca la condición de flujo a través del canal mediante la interpretación del diagrama de energía 
específica. Determine cada para cada punto señalado las características de Froude y Velocidad. Realice una 
esquema del sistema físico que lo genero. Desprecie las pérdidas por fricción en todo el sistema. 
 
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
0,65
0,70
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
y 
[m
]
Es [m]
Curva de energía específica para q = 0.538 m2/s
Energía
Recorrido
TALLER 4 
PROBLEMA 1 
Se tiene un canal de ensayos de sección rectangular de 0.56 m. de ancho, 0.45 m. de alto y 
5.4 m. de longitud despues de la compuerta ubicada aguas arriba del canal. 
 
 El cálculo del caudal por unidad de ancho (q) se realizará mediante la 
ecuación de descarga libre por debajo de una compuerta, mediante la siguiente expresión: 
q = Cq * a * (2*g*0.5 )^(0.5) , 
donde Cq = 0.61 / (1+1.22*a)^(0.5)) 
 
 Discuta sobre los tipos de perfiles de flujo (¿la superficie sube gradualmente, baja, 
se mantiene?, ¿se puede identificar alguna forma especifica de la superficie, curva 
concava hacia arriba, hacia abajo, etc?. ¿Hay resalto hidráulico?, en caso de haber 
identifique donde) y las relaciones entre las variables del canal (So, a y b) para 
diferentes configuraciones de las compuertas ubicadas aguas arriba y aguas abajo del 
canal. Anote tres condiciones de flujo en la tabla suministrada: 
 
Pendiente de 
Fondo 
Altura 
“a” cm 
Altura 
“p1” cm 
Altura 
“p2” cm 
Altura 
“b” cm 
So = 0 2 0 
 
So = POSITIVA 2 0 
 
So = NEGATIVA 2 0