PC1 Hidraulica DE Canales EPE 2022-01 PDF

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PRACTICA CALIFICADA 1 - VIRTUALCiclo 2022-Sección: O71A Profesor: M. Ing. Rubén Mogrovejo Fecha de entrega: 23 de marzo de 2022 a las 23:00 hrs como máximo (remitir en un archivo integrado en pdf a la plataforma AULA VIRTUAL) Indicaciones: Escriba todas las consideraciones usadas para resolver cada ...

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HIDRAULICA DE CANALES PRACTICA CALIFICADA 1 Ciclo 2022-1

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Sección: O71A Profesor: M.Sc. Ing. Rubén Mogrovejo Fecha de entrega: 23 de marzo de 2022 a las 23:00 hrs como máximo (remitir en un archivo integrado en pdf a la plataforma AULA VIRTUAL) Indicaciones: 1. Escriba todas las consideraciones usadas para resolver cada problema. 2. Deberá trabajar en un cuadernillo u hoja bond, escribir todo el procedimiento de cálculo.

PROBLEMA 1.- (3p) Un canal trapezoidal con un gasto de 48 m³/s, con ancho de plantilla 7.5 m y espejo de agua de 10.4 m, tiene un tirante de 2.5 m, y coeficiente de rugosidad 0.023, se pide estimar lo siguiente: a. So la pendiente de fondo del canal. b. Determinar el coeficiente de Chezy, Darcy y la rugosidad absoluta de la pared del canal. c. Ahora, determinar el gasto que se podría transportar, en el caso se profundizará 120 cm dicho canal, considere el mismo espejo de agua e inclinaciones, tome como rugosidad n = 0.024 en los taludes.

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PROBLEMA 2.- (5p) Determinar las dimensiones que podría tener un canal trapecial diseñado en MEH (SME) y SMI (Sección de mínima infiltración), solo diseñar el Canal C-1, cota de inicio = 2695.96 msnm, cota final del trazo = 2695.11msnm, en una longitud de 250 m. con talud 2.5, en la margen derecha del canal considere D50 = 20mm, en el fondo D50 = 40mm y margen izquierda D50 = 60 mm. Deberá estimar el Qd, considerando R = 10%, vida útil 25 años, t = 10 minutos, I = 14.75T^0.18/t^0.75. Para el canal no revestido deberá analizar el criterio de velocidad, apoyarse en la norma OS 0.60 y MTC, y la velocidad media este en el rango de 0.8 m/s a 1.5 m/s. Deberá estimar lo parámetros de resistencia como C, f, Kt, y Re. A = 75 Ha, el tipo de cobertura con vegetación, tipo de suelo permeable y pendiente media.

Figura Nº 1, Vista conceptual del trazo parcial del canal de coronación. Sugerencia para el cálculo del Borde Libre.

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PROBLEMA 3.- (5p) Se requiere trazar un canal de coronación en una ladera de tierra (Cuaternario coluvial), el canal se proyecta sin revestimiento y se conoce ø = 33º41’, la pendiente longitudinal de 2.4 por mil. A fin de determinar la sección del canal trapecial, considere las condiciones de SME y SMI. Para estimar el Qd, tomar en cuenta la tabla 8 del manual MTC, cobertura: sin vegetación, tipo de suelo: semipermeable y pendiente media. La ecuación IDF es: I = 14.75T^0.18/t^0.75. Área de drenaje superficial (240 Ha) y t = 10 minutos según norma. Riesgo = 15% y vida útil = 15 años. Estimar F, indicar el régimen de flujo, Re, C, f, E, V, kt, V*.

Figura Nº 2, Vista conceptual del trazo parcial del canal de coronación proyectado para el DEM.

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PROBLEMA 4.- (7p) Se requiere diseñar un canal de sección cuasi regular, respecto al cross section 6 se tiene las siguientes coordenadas (station, elevation): (0;1024.10); (11.02;1018.81); (36.67;1018.81); (50.45;1024.10). Respecto a la información de los Bank stations: (11.02;36.67). De las calicatas y de la inspección visual en campo en las secciones transversales se tiene: Section 6, bloques, tamaño de partículas 400 mm Section 5 y 4, canto rodado, tamaño de partículas 120 mm Section 3, grava gruesa, tamaño de partículas 40 mm Section 2 y 1, arena gruesa, tamaño de partículas 4 mm Las geometrías de todas las secciones restantes, 5, 4, 3, 2 y 1 son idénticas a la sección 6, solo debe tomar en cuenta la pendiente de fondo y las distancias de separación entre cada sección. Distancias (Lengths): L6-5 = 50m L5-4 = 24.384m L4-3 = 65m L3-2 = 24.384m L2-1 = 50m Cota 0 de fondo del río = 1030.65msnm. Cota de fondo section 5 = 1018.59msnm. Cota de fondo section 4 = 1016.56msnm. Cota de fondo section 3 = 1016.19msnm. Cota de fondo section 2 = 1018.22msnm. Cota de fondo section 1 = 1018.44msnm. Obtener, la vista transversal de todas las secciones, corte longitudinal, distribución de velocidades, calcular en la sección 6 y 1, lo siguiente: Determinar, Re, C, f, V, kt, V*, F, Pérdida de energía entre las secciones 6 y 1. Para los caudales de diseño deberá asumir lo siguiente: Ad = 4.63km², R = 10%, vida útil = 25años y 50años, Lc = 2.78km, C = 0.4, I = 319.89T^0.154/t^0.75.

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Figura Nº 3, Vista en perspectiva cuasi 3D del canal prismático proyectado.

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