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Arturo RochaHidráulica de tuberías y canales
Ejemplo 7.11 En un canal rectangular el ancho se reduce de 4 a 3 m y el fondo se levanta 0,25 m (grada
positiva). Aguas arriba la profundidad de la corriente es 2,80 m. En la zona contraída la superficie libre
desciende 0,10 m. Calcular el caudal, dibujar el perfil de la superficie libre y el gráfico de la energía
específica. Calcular también cual es el máximo valor que podría tener la grada para que circule el mismo
gasto sin alterar la línea de energía. ¿Cuál sería en este caso la depresión de la superficie libre?.
Solución.
Aplicamos la ecuación de la energía entre las secciones 1 y 2 que corresponden a los anchos de 4 y 3 m,
respectivamente
25,0
2
45,2
2
80,2 2
2
2
1++=+ g
V
g
V
Por continuidad,
2,11411
1
Q
y
Q
A
Q
V===
35,73 2
2
Q
y
Q
V==
Reemplazando en la ecuación de la energía se obtiene
Q = 13,64 m3/s
Efectuando las operaciones indicadas se tiene que
1
V = 1,22 m/s; 2
V = 1,86 m/s; g
V
2
2
1 = 0,08 m; g
V
2
2
2 = 0,18 m
4,0 m 3,0 m
q = 3,41 m /s/m
1
3q = 4,55 m /s/m
23
Línea de energía 0,08 m
0,10 m
y = 1,28 m
c2
2,45 m
2,63 m
0,25 m
c
y = 1,06 m
1
2,88 m 2,80 m
3
Q = 13,64 m /s
45º
2,80 m
2,88 m
1,06 m
1,59 m
1,06 m 0,53 m
E
y
