Este documento resume diferentes fórmulas para calcular la energía específica, cantidad de movimiento y velocidad en canales abiertos. Explica las fórmulas de Chezy, Bazin, Manning y Kutter, y cómo se pueden usar para calcular el gasto en un canal rectangular dado sus dimensiones y pendiente. Finalmente, realiza un ejemplo de cálculo para un canal específico usando las diferentes fórmulas.

1. ENERGIA ESPECIFICA Y CANTIDAD DE
MOVIMIENTO
Luisana Escalona
C.I: 19.687.689
Ing. Civil-SAIA
República Bolivariana De Venezuela
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Barinas

2. Energía Especifica
Es una sección del canal.
Se define como la energía por libra de agua en cualquier
sección de un canal con respecto al fondo de este,
medida E se define como la energía relativa al fondo del
canal, es decir:
E= Y + V²/ 2g
Una expresión de la Energía Especifica en función del
Caudal(Q)
E= Y + Q²/ 2g.A²

3. Para canales rectangulares de ancho b, definiendo el gasto
especifico (q) como q= Q/b se obtiene la siguiente
expresión:
E= Y + q²/ 2g y²
Formula de Chezy
Primera Ecuación de flujo uniforme
V= C√RS
V= velocidad media (Pies/seg)
R= Radio Hidráulico (Pies)
S= Pendiente de la linea de energia
C= Es un factor de resistencia al flujo

4. C= 87/ 1 + G/ √R
Ecuación de Bazin
El ingeniero Bazin propuso una ecuación de acuerdo con la
cual el C de chezy se considera como una función de R,
pero no de S. Expresada en unidades inglesas, esta
ecuación es:
G= Coeficiente de
rugosidad

5. V= (1,49/n)R⅔S½
Ecuación de Manning
V= Velocidad en (Pies/seg)
R= Radio Hidráulico (Pies)
S= Es la pendiente de la
línea de energía
n= Coeficiente de
rugosidad

6. Ecuación de Kutter
Es una expresión del denominado coeficiente de
Chézy C utilizado en la fórmula de Chézy para el
cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos
• C = coeficiente de Chézy
• R(h) = radio hidráulico, en m, función del tirante
hidráulico h
• m = es un parámetro que depende de la rugosidad
de la pared
C= 100 √R(h) / m+√R(h)

7. Cantidad de Movimiento
Sea el flujo estacionario de un fluido incomprensible
en un canal abierto como se muestra en la figura.

8. Cantidad de Movimiento
Ecuación según la dirección del flujo.
ß1 y ß2= son coeficientes de boussines
F total= Fuerzas externas
P tapa 1 y 2= son las resultantes de las presiones
W.Sen θ= componente en la dirección del flujo
F= es la fuerza total externa

9. La cantidad de movimiento especifico o fuerza
especifica se define como:
M= Dimensiones L3
El valor de y para canales
rectangulares es y/2 en tanto
que para canales
trapezoidales

10. Se tiene un canal rectangular de 10m de ancho y 3m de tirante que
conduce agua. La superficie es de concreto, bien acabado, pero con
varios años de uso. La pendiente es 0,0008. Calcular el gasto
utilizando la formula de kutter, Bazin, Manning, y Chezy
En primer lugar se calcula el radio hidráulico que resulta ser R=
1,875m
La formula de kutter (s>0,0005). La descripción del contorno
corresponde a m= 0,25
Ejercicio
C= 100 √R(h) / m+√R(h)
C= 100 √1,875 / 0,25+√1,875)
C= 85 m½/ s
V= 3,29 m/s
Q= 98,7 m³/s

11. Formula de Bazin
La descripción del contorno corresponde a G= 0,16
C= 87/ 1 + G/ √R
C= 87/ 1 + 0,16/ √1,875
C= 78 m½/ s
V= 3,02 m/s
Q= 90,6 m³/s
Formula de Chezy
V= C√RS
V= 3,37m/s
Q= 101,1 m³/sC= 87 m½/ s

12. Formula de Manning
La descripción del contorno corresponde a n= 0,014
C= 79 m½/ s
V= 3,07 m/s Q= 92,1 m³/s
V= (1,49/n)R⅔S½