Gua de Problemas de Flujo Gradualmente Variado Pregunta 1:a)
Realice un esquema de la clasificacin de los tipos de flujo. b)
Indique cules son las condiciones y suposiciones bsicas que debe
cumplir el flujo para ser considerado de tipo FGV. c) En FGV, Se
puede considerar que la pendiente de fondo del canal es paralelo a
la pendiente de energa? Porqu? d) Escriba la ecuacin de FGV, y
analice qu significado tiene el signo de dy/dx. Ejemplifique cada
una de las posibilidades que pueda tomar esa ecuacin. e) Indique el
sentido fsico que tiene el signo del nmero de Fraude.f) A qu se
llama seccin de control? Pregunta 2: Esquematice los perfiles de
flujo en el sistema de canales de la figura. En la misma, LPN y LPC
denotan las lneas de profundidad normal y crtica respectivamente.
Pregunta 3: Clasifique los perfiles de flujo mostrados en la
figura. Pregunta 4: Responder: a) Es posible que se d un flujo
subcrtico en una pendiente supercrtica? Y un flujo supercrtico en
una pendiente subcrtica? Ejemplifique. b) En qu casos el tirante
tiende a infinito?, y en qu casos tiende al critico? Pregunta 5:
Calcular el tirante conjugado en un resalto que se produce en un
canal que transporta un caudal de 7 m3/seg. Con un tirante de 0,52
m. y una base de fondo de 2,00 m. Determine el salto de energa. D
gvF. ( ) 1 8 1 .21212 + Fyy
ProblemaN6:Enuncanaldeseccinrectangulardeanchob=2m,revestidodeH
rugoso,conunapendientedesoleraSo=0.002,quetransportauncaudalde2m3/s,seha
instaladounvertederorectangulardepareddelgada,cuyadescargapuedecalcularseconla
ecuacin que se indica. La existencia del vertedero genera aguas
arriba una curva de remanso. P = 0.8 m. Se pide: a) Indicar a qu
tipo de curva de remanso corresponde de acuerdo a la clasificacin
b)AplicandoelMtodoEstndar,calcularlacurvaderemansoaguasarribadelaseccin
del aforo hasta que se alcance el tirante normal. 2 / 32. . . 26 ,
0 1 . 838 , 1 h bdhQ11]1
,_
+ Problema N 7: Un canal es rectangular de 4m de ancho con Q =
10m3/s. Posee dos tramos, el tramo 1 tiene una pendiente de 2% y el
2 una de 1%O. A 1500 metros del quiebre se construye un vertedero
perfecto (utilizar la formula del ejercicio anterior) de 3 metros
de altura. El n = 0.002. Se pide dibujar y calcular el perfil FGV
con el mtodo del Paso Directo, pudiendo considerar curvas de 3
tramos. Determinar donde se producir el resalto. Dibujar el perfil.
LPNLPNLPCVertedero Problema N 8: Paralelo a la Av. Velez Sarsfield,
corre un canal como muestra la figura. Transporta un caudal de 2
m3/s y tiene una longitud de 1 km. Si por alguna razn se tapona ese
canal al final del canal, se pide: a) Medir T, h1, h2, z y b y
estimar una pendiente. b) A partir de las fotografias propuestas
por el libro Hidraulica de Canales Abiertos de Ven Te Chow,
proponer un n de Manning. c) Si el tapn se comporta como un
vertedero perfecto, El canal desbordar a la altura del vertedero?
La descarga a travs de este vertedero puede calcularse con la
ecuacin que se indica. d) Si el caudal fuese de 0.15 m3/s,
determinar la curva de remanso del canal con esta nueva situacin a
travs del mtodo del paso directo. 2 / 32. . . 26 , 0 1 . 838 , 1 h
bdhQ11]1
,_
+ Problema N 9: Un sistema de riego termina en una piscina
horizontal de 4 m de ancho y 100 m de largo. Se trata de una
piscina excavada en tierra con pasto y malezas, y cuando no se
opera el sistema de riego, la piscina est vaca. Al final de esa
piscina se encuentra una compuerta de 1 m de ancho, operada por un
tcnico y que normalmente est cerrada. Se pudo determinar que se
activ el sistema de riego y que el caudal que llega a la piscina es
0.2 m3/seg.Se pide: a) Si el tcnico tarda 1 hs en llegar a la
compuerta, Cunto debe ser la altura de la pared para que no se
desborde? b) Cunto deber abrir la compuerta el operario para que el
tirante no vare? Aguas abajo de la compuerta sale un canal
rectangular de 1 m de ancho y 1 m de alto y tiene una pendiente de
2%0. Qu tipo de curva se forma luego de la vena contracta? c)
Calcular la curva anterior a travs del mtodo del paso directo. d)
Se produce resalto? Qu tipo de resalto se trata (cap 15 del libro
de Chow)? e) Luego del resalto, si la altura de la pared fuese de
0.5 m, Se desbordara? f) Si tuviramos la posibilidad de variar la
pendiente del canal Qu pendiente puede proponer para que no se
produzca un resalto? La ecuacin de la compuerta est indicada abajo,
donde y1 es la altura de agua aguas arriba de la compuerta, a es la
apertura de la compuerta y b el ancho del compuerta. Suponer Cc =
0.6 y Cv = 0.99. La altura de la vena contracta es: y2 = a.Cc b a y
gya CC CQcv c. . . . 2 ..1.11+
