Laboratori o 2

RECINTO UNIVERSITARIO RUBÉN DARÍO
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCIÓN
DETERMINACIÓN DE LA CURVA DE LA ENERGIA ESPECIFICA
LABORATORI No.1
ASIGNATURA: HIDRAULICA II
PROFESOR TEORICO: MSc. HÉCTOR MAYORGA PAUTH
PROFESORA PRACTICA: ING.CESAR PEREZ
CARRERA: INGENIERIA CIVIL
INTEGRANTES:
1. Randy Antonio Méndez Ortega. 15042779
2. Gisele Indira Reyes Téllez. 15040788
3. Atilano José González Orozco. 15041470
GRUPO: MARTES-GRUPO #1
Fecha de realización de la practica: Martes, 6 de Noviembre del 2018
Fecha de entrega de la practica: Martes, 13 de Noviembre del 2018

INDICE
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1
OBJETIVOS ............................................................................................................ 2
GENERALIDADES.................................................................................................. 3
DESARROLLO DE LABORATORIO ....................................................................... 5
MATERIALES Y EQUIPOS ................................................................................. 5
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.................................................................. 5
DATOS RECOPILADOS EN LABORATORIO..................................................... 5
MEMORIA DE CÁLCULO ....................................................................................... 7
TABLA DE RESULTADOS.................................................................................... 16
ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS ........................................... 17
CUESTIONARIO ............................................................................................... 17
GRAFICAS ........................................................................................................ 21
ANALISIS DE RESULTADOS NUMERICO Y GRAFICOS................................ 21
CONCLUSIONES.................................................................................................. 22
RECOMENDACIONES ......................................................................................... 23
REFERENCIAS..................................................................................................... 24
ANEXOS ............................................................................................................... 25

[TÍTULO DEL DOCUMENTO]
1
INTRODUCCIÓN
La práctica denominada Determinación del coeficiente de rugosidad de Manning (n)
del canal modelo llevada a cabo el día martes 6 de octubre del año 2018, en el
recinto universitario Ricardo Morales Avilés tiene como principal propósito
Determinar de manera experimental el coeficiente de rugosidad de Manning del
canal propuesto.
En esta práctica de laboratorio se logra conocer el comportamiento que tendrá el
líquido en su recorrido desde un punto A hasta un punto B y la resistencia que
impone el material que conduce al líquido que transporta. En dependencia de la
resistencia que se mide se encuentra por medio de fórmulas matemáticas el
coeficiente del material que ejerce resiste al movimiento del líquido que viaja sobre
el que es denominado con coeficiente de Manning.
El documento en sí muestra los cálculos realizados para conocer los valores del
caudal, pendiente, radio hidráulico, número de Reynolds y coeficiente de darcy
weisbach. Una vez obtenidos todos los datos mencionados, se prosigue al cálculo
del coeficiente de Manning.
El coeficiente de Manning no es más que la resistencia al flujo y depende de factores
como: Irregularidad en el canal (sobre todo en el perímetro mojado y la sección
transversal), alineamiento del canal, tamaño y forma, etc. Cuando el agua discurre
por un canal abierto, ésta encuentra resistencia a medida que fluyen aguas abajo.
Este se obtuvo de la siguiente relación: 𝑉 =
1
𝑛
∗ 𝑅ℎ
2
3 ∗ 𝑆
1
2
Es de gran importancia la determinación del coeficiente Manning, ya que es un
criterio importante a tener en cuenta a la hora de diseñar cualquier obra en la cual
un líquido es conducida por medio de un canal, tubería, entre otros. De esta manera
nos permite tener un criterio más exacto del comportamiento del líquido que se
desea conducir y así no tener un diseño mal estimado o encarecer la realización de
la obra en sí.
El coeficiente de Manning es muy variable con respecto al tiempo ya que las
condiciones del canal pueden variar ya sea por factores externos o por simple
desgaste natural del material que lo compone.
En zonas urbanas el coeficiente de Manning se debe tomar más alto a lo que arrojen
las pruebas ya que son zonas donde el canal es muy propenso a recibir cualquier
clase de desecho que en ocasiones el flujo no puede arrastrar convirtiéndose en
una obstrucción.

2
OBJETIVOS
Objetivo General
 Plantear la importancia del cálculo del coeficiente de rugosidad de Manning
del canal propuesto.
Objetivos Específicos
 Verificar los factores que afectan el coeficiente de rugosidad.
 Realizar la gráfica coeficiente de Manning vs pendiente del canal e
interprétala.
 Clasificar el comportamiento del fluido por medio del número de Reynolds.

3
GENERALIDADES
La ecuación o fórmula de Manning fue desarrollada por un Ingeniero irlandés
llamado Robert Manning en conjunto a otros autores tales como Gauckler-Manning
en el año de 1889. Esta fórmula en si es el resultado de un ajuste de curvas y por
lo tanto se considera que su origen es estrictamente empírico. Como se menciona
en el libro Hidráulica de canales abiertos expresa que: “en las aplicaciones de la
ecuación de Manning, es esencial que el sistema de unidades que está siendo
usado sea identificado y que se emplee el coeficiente apropiado. En el sistema de
unidades del S.I, la ecuación de Manning es (French, 1988).
𝑉 =
1
𝑛
∗ 𝑅
2
3 ∗ √𝑆
Determinar el valor de “n” resulta un poco complejo debido a que se considera que
es una variable que depende de una serie de factores, entre ellos se destaca:
 Rugosidad de la superficie: representa la forma y textura del material. Si el
tamaño nominal del grano es grande la variable “n” también será alto, si el
tamaño del grano es bajo, así mismo será el valor de “n”.
 Vegetación: se enfoca específicamente en la densidad y tipo de vegetación.
 Irregularidad del canal: si el cauce o canal tiene variaciones en las secciones
transversales.
 Sedimentación y erosión: estos factores provocan variaciones yn por tanto
incrementan el valor de “n”.
El coeficiente de Manning depende principalmente de la rugosidad de la frontera o
de los bordes y es independiente del número de Reynolds.
Existen tres categorías para establecer el coeficiente de Manning entre ellos esta.
1. Métodos que parten de un coeficiente de Manning básico: depende
directamente del material que recubre el cauce o canal. Por tanto, su valor
es bastante variable ya que se encuentra ligado al peso relativo de las
mismas. Como menciona el autor …. El coeficiente de Manning se calcula
mediante la expresión empírica:
𝑛 = (𝑛0 + 𝑛1 + 𝑛2 + 𝑛3 + 𝑛4) ∗ 𝑚5
n0 coeficiente de Manning básico
Los restantes son factores de corrección que consideran las siguientes
influencias.

4
n1 irregularidad superficial
n2 variación del tamaño y geometría de la sección transversal.
n3 presencia de obstrucciones
n4 vegetación y variación estacional del caudal.
m5 presencia de meandros. (Cadavid, 2006)
2. Comparación con canales semejantes por medio de fotografías.
3. Tablas que describen y categorizan el coeficiente de Manning en mínimo,
normal, máximo. Cada uno de estos valores tiene su propósito. El coeficiente
de Manning normal es el que comúnmente se utiliza en el cálculo de
rugosidades, velocidades, entre otros. El valor mínimo por su parte se utiliza
para verificar una posible socavación de la sección transversal. El dato
máximo es usado como un factor de seguridad.

5
DESARROLLO DE LABORATORIO
MATERIALES Y EQUIPOS
 Agua.
 Regla o vernier.
 Cronómetro.
 Canal Rectangular.
 Bomba hidráulica de 1 H.P.
 Cuñas para dar pendiente. (4mm)
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Abrir la válvula de pase y regular el flujo de agua.
2. Se calculó el caudal real con un volumen de agua de 6 litros y mediante el
uso de cronómetros donde se realizaron cinco tomas de tiempos y luego se
promedió el tiempo final con una pendiente igual a cero.
 Se cerró el orificio de salida o válvula de vaciado.
 Una vez que el agua alcanza el cero en la medición volumétrica hasta
que el nivel del agua alcanza los 6 litros.
 Al mismo tiempo que el proceso anterior sucede, se mide el tiempo
con la ayuda de cinco cronómetros, donde después se calculará un
tiempo promedio para la estimación de caudal.
3. Seguidamente se realizaron las mediciones de tirantes en tres puntos del
canal.
4. La primera lectura de tirantes tenía una pendiente igual a cero.
5. A partir de la segunda lectura se aumentaba la pendiente con la ayuda de
pestañas de caucho. Desde la segunda lectura hasta quinta se utilizaron en
pestañas de caucho de 8mm de altura. A partir de la sexta lectura fueron
aumentando la pendiente 4mm hasta llegar a la novena y última lectura.
6. Se trabajó con agua a 20° C.
DATOS RECOPILADOS EN LABORATORIO
Datos para cálculo del caudal
Parámetro t1 t2 t3 t4 t5 Promedio
Tiempo (s) 17.9 17.85 18.1 18.15 18.13 18.03
Volumen (m3
) 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006
Cálculo del Caudal

6
Mediciones de tirantes
N° S (m) y1(cm) y2(cm) y3(cm)
1 0 5.1 4.6 3.6
2 0.008 4.1 4.2 3.5
3 0.016 3.5 3.1 3.2
4 0.024 3.3 3.8 3.8
5 0.032 3.2 2.5 2.6
6 0.036 3.1 2.5 2.400
7 0.04 3.1 2.4 2.400
8 0.044 3.1 2.4 2.3
9 0.048 3 2.2 2.2
Cálculo de Tirantes

7
MEMORIA DE CÁLCULO
Ꜫ(m) 0,00005
V 0,000001002
Long. Total (m) 0,6
Ancho del canal (m) 0,015
Cálculo de caudal
𝑸 =
𝟎. 𝟎𝟎𝟔 𝒎 𝟑
𝟏𝟖, 𝟎𝟑 𝒔
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
CÁLCULO PARA PRIMERA LECTURA
Cálculo de la pendiente
𝑺 =
𝟎 𝒎
𝟎.𝟔𝟎𝒎
∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟎%
Cálculo de número de Reynolds
𝑹 𝒆 =
𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟐 𝒎 𝟐
𝒔⁄ ∗(𝟐∗𝟎,𝟎𝟒𝟒𝒎 + 𝟎.𝟎𝟏𝟓𝒎)
= 𝟏𝟐𝟖𝟏𝟕, 𝟓𝟓𝟎
Ꜫ
𝑫
=
0,00005m ∗ (2 ∗ 0,044 m + 0.015 m)
𝟒 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟒𝟒𝒎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟏𝟗𝟓
Cálculo del coeficiente de Darcy-Weisbach
𝝀 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟏 [(𝟎, 𝟎𝟎𝟏𝟗𝟓) + (
𝟔𝟒
𝟏𝟐𝟖𝟏𝟕, 𝟓𝟓𝟎
)]
𝟎.𝟐𝟓
= 𝟎, 𝟎𝟑𝟏𝟕𝟓
Cálculo del radio hidráulico
𝑹 𝒉 =
𝟎. 𝟎𝟒𝟒𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎
𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟒𝟒𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎
= 𝟎, 𝟔𝟖𝟒𝟐
Cálculo del coeficiente ƞ

8
ƞ = (
𝟎, 𝟎𝟑𝟏𝟕𝟓
𝟖 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎
𝒔 𝟐⁄
)
𝟎.𝟓
∗ (𝟎, 𝟔𝟖𝟒𝟐)
𝟏
𝟔 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟖𝟗
CÁLCULO PARA SEGUNDA LECTURA
𝑺 =
𝟎,𝟎𝟎𝟖 𝒎
𝟎.𝟔𝟎𝒎
∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏, 𝟑𝟑 %
𝑹 𝒆 =
𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟐 𝒎 𝟐
𝒔⁄ ∗(𝟐∗𝟎,𝟎𝟑𝟗𝒎 + 𝟎.𝟎𝟏𝟓𝒎)
= 𝟓𝟖𝟏𝟎, 𝟖𝟕𝟐
Ꜫ
𝑫
=
0,00005m ∗ (2 ∗ 0,039 m + 0.015 m)
𝟒 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟑𝟗𝒎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟏𝟗𝟖
𝝀 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟏 [(𝟎, 𝟎𝟎𝟏𝟗𝟖) + (
𝟔𝟒
𝟓𝟖𝟏𝟎, 𝟖𝟕𝟐
)]
𝟎.𝟐𝟓
= 𝟎, 𝟎𝟑𝟕𝟏𝟒
𝑹 𝒉 =
𝟎. 𝟎𝟑𝟗 𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟑𝟗 𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
= 𝟎, 𝟕𝟎𝟓𝟕
ƞ = (
𝟎, 𝟎𝟑𝟕𝟏𝟒
𝟖 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎
𝒔 𝟐⁄
)
𝟎.𝟓
∗ (𝟎, 𝟕𝟎𝟓𝟕)
𝟏
𝟔 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟎𝟓

9
CÁLCULO PARA TERCERA LECTURA
𝑺 =
𝟎,𝟎𝟎𝟏𝟔 𝒎
𝟎.𝟔𝟎𝒎
∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟐, 𝟔𝟕 %
𝑹 𝒆 =
𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟐 𝒎 𝟐
𝒔⁄ ∗(𝟐∗𝟎,𝟎𝟑𝟑𝒎 + 𝟎.𝟎𝟏𝟓𝒎)
= 𝟐𝟎𝟑𝟑𝟖, 𝟎𝟓𝟏
Ꜫ
𝑫
=
0,00005m ∗ (2 ∗ 0,033 m + 0.015 m)
𝟒 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟑𝟑𝒎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟎𝟓
𝝀 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟏 [(𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟎𝟓) + (
𝟔𝟒
𝟐𝟎𝟑𝟑𝟖, 𝟎𝟓𝟏
)]
𝟎.𝟐𝟓
= 𝟎, 𝟎𝟐𝟗𝟓𝟑
𝑹 𝒉 =
𝟎. 𝟎𝟑𝟑 𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟑𝟑 𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
= 𝟎, 𝟕𝟒𝟒𝟔
ƞ = (
𝟎, 𝟎𝟐𝟗𝟓𝟑
𝟖 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎
𝒔 𝟐⁄
)
𝟎.𝟓
∗ (𝟎, 𝟕𝟒𝟒𝟔)
𝟏
𝟔 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟖𝟓

10
CÁLCULO PARA CUARTA LECTURA
𝑺 =
𝟎,𝟎𝟎𝟐𝟒 𝒎
𝟎.𝟔𝟎𝒎
∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟒 %
𝑹 𝒆 =
𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟐 𝒎 𝟐
𝒔⁄ ∗(𝟐∗𝟎,𝟎𝟑𝟔𝒎 + 𝟎.𝟎𝟏𝟓𝒎)
= 𝟏𝟒𝟎𝟎𝟕, 𝟗𝟖𝟎
Ꜫ
𝑫
=
0,00005m ∗ (2 ∗ 0,036 m + 0.015 m)
𝟒 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟑𝟔𝒎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟎𝟏
𝝀 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟏 [(𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟎𝟏) + (
𝟔𝟒
𝟏𝟒𝟎𝟎𝟕, 𝟗𝟖𝟎
)]
𝟎.𝟐𝟓
= 𝟎, 𝟎𝟑𝟏𝟑𝟑
𝑹 𝒉 =
𝟎. 𝟎𝟑𝟔 𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟑𝟔 𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
= 𝟎, 𝟕𝟐𝟏𝟒
ƞ = (
𝟎, 𝟎𝟑𝟏𝟑𝟑
𝟖 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎
𝒔 𝟐⁄
)
𝟎.𝟓
∗ (𝟎, 𝟕𝟐𝟏𝟒)
𝟏
𝟔 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟖𝟗

11
CÁLCULO PARA QUINTA LECTURA
𝑺 =
𝟎,𝟎𝟎𝟑𝟐 𝒎
𝟎.𝟔𝟎𝒎
∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓, 𝟑𝟑 %
𝑹 𝒆 =
𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟐 𝒎 𝟐
𝒔⁄ ∗(𝟐∗𝟎,𝟎𝟐𝟖𝒎 + 𝟎.𝟎𝟏𝟓𝒎)
= 𝟐𝟒𝟎𝟏𝟑, 𝟔𝟎𝟑
Ꜫ
𝑫
=
0,00005m ∗ (2 ∗ 0,028 m + 0.015 m)
𝟒 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟖𝒎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟐
𝝀 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟏 [(𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟐) + (
𝟔𝟒
𝟐𝟒𝟎𝟏𝟑, 𝟔𝟎𝟑
)]
𝟎.𝟐𝟓
= 𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟗𝟑
𝑹 𝒉 =
𝟎. 𝟎𝟐𝟖 𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟖 𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
= 𝟎, 𝟕𝟖𝟔𝟏
ƞ = (
𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟗𝟑
𝟖 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎
𝒔 𝟐⁄
)
𝟎.𝟓
∗ (𝟎, 𝟕𝟖𝟔𝟏)
𝟏
𝟔 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟖𝟒

12
CÁLCULO PARA SEXTA LECTURA
𝑺 =
𝟎,𝟎𝟎𝟑𝟔 𝒎
𝟎.𝟔𝟎𝒎
∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟔 %
𝑹 𝒆 =
𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟐 𝒎 𝟐
𝒔⁄ ∗(𝟐∗𝟎,𝟎𝟐𝟕𝒎 + 𝟎.𝟎𝟏𝟓𝒎)
= 𝟐𝟒𝟗𝟏𝟒, 𝟏𝟏𝟑
Ꜫ
𝑫
=
0,00005m ∗ (2 ∗ 0,027 m + 0.015 m)
𝟒 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟕𝒎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟒
𝝀 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟏 [(𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟒) + (
𝟔𝟒
𝟐𝟒𝟗𝟏𝟒, 𝟏𝟏𝟑
)]
𝟎.𝟐𝟓
= 𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟖𝟏
𝑹 𝒉 =
𝟎. 𝟎𝟐𝟕 𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟕 𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
= 𝟎, 𝟕𝟗𝟔𝟑
ƞ = (
𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟖𝟏
𝟖 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎
𝒔 𝟐⁄
)
𝟎.𝟓
∗ (𝟎, 𝟕𝟗𝟔𝟑)
𝟏
𝟔 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟖𝟒

13
CÁLCULO PARA SÉPTIMA LECTURA
𝑺 =
𝟎,𝟎𝟎𝟒 𝒎
𝟎.𝟔𝟎𝒎
∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟔, 𝟔𝟕 %
𝑹 𝒆 =
𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟐 𝒎 𝟐
𝒔⁄ ∗(𝟐∗𝟎,𝟎𝟐𝟔𝒎 + 𝟎.𝟎𝟏𝟓𝒎)
= 𝟐𝟓𝟐𝟐𝟗, 𝟒𝟖𝟏
Ꜫ
𝑫
=
0,00005m ∗ (2 ∗ 0,026 m + 0.015 m)
𝟒 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟔𝒎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟒
𝝀 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟏 [(𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟒) + (
𝟔𝟒
𝟐𝟓𝟐𝟐𝟗, 𝟒𝟖𝟏
)]
𝟎.𝟐𝟓
= 𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟕𝟕
𝑹 𝒉 =
𝟎. 𝟎𝟐𝟔 𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟔 𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
= 𝟎, 𝟕𝟗𝟗𝟖
ƞ = (
𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟕𝟕
𝟖 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎
𝒔 𝟐⁄
)
𝟎.𝟓
∗ (𝟎, 𝟕𝟗𝟗𝟖)
𝟏
𝟔 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟖𝟒

14
CÁLCULO PARA OCTAVA LECTURA
𝑺 =
𝟎,𝟎𝟎𝟒𝟒 𝒎
𝟎.𝟔𝟎𝒎
∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟕, 𝟑𝟑 %
𝑹 𝒆 =
𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟐 𝒎 𝟐
𝒔⁄ ∗(𝟐∗𝟎,𝟎𝟐𝟔𝒎 + 𝟎.𝟎𝟏𝟓𝒎)
= 𝟐𝟓𝟓𝟓𝟐, 𝟗𝟑𝟔
Ꜫ
𝑫
=
0,00005m ∗ (2 ∗ 0,026 m + 0.015 m)
𝟒 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟔𝒎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟓
𝝀 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟏 [(𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟓) + (
𝟔𝟒
𝟐𝟓𝟓𝟓𝟐, 𝟗𝟑𝟔
)]
𝟎.𝟐𝟓
= 𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟕𝟑
𝑹 𝒉 =
𝟎. 𝟎𝟐𝟔 𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟔 𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
= 𝟎, 𝟖𝟎𝟑𝟓
ƞ = (
𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟕𝟑
𝟖 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎
𝒔 𝟐⁄
)
𝟎.𝟓
∗ (𝟎, 𝟖𝟎𝟑𝟓)
𝟏
𝟔 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟖𝟒

15
CÁLCULO PARA NOVENA LECTURA
𝑺 =
𝟎,𝟎𝟎𝟒𝟖 𝒎
𝟎.𝟔𝟎𝒎
∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟖 %
𝑹 𝒆 =
𝟒∗𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟑 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟎𝟐 𝒎 𝟐
𝒔⁄ ∗(𝟐∗𝟎,𝟎𝟐𝟓𝒎 + 𝟎.𝟎𝟏𝟓𝒎)
= 𝟐𝟔𝟗𝟑𝟒, 𝟏𝟕𝟔
Ꜫ
𝑫
=
0,00005m ∗ (2 ∗ 0,025 m + 0.015 m)
𝟒 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟓𝒎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟕
𝝀 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟏 [(𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟏𝟕) + (
𝟔𝟒
𝟐𝟔𝟗𝟑𝟒, 𝟏𝟕𝟔
)]
𝟎.𝟐𝟓
= 𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟓𝟕
𝑹 𝒉 =
𝟎. 𝟎𝟐𝟓 𝒎 ∗ 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
𝟐 ∗ 𝟎. 𝟎𝟐𝟓 𝒎 + 𝟎. 𝟎𝟏𝟓 𝒎
= 𝟎, 𝟖𝟏𝟗𝟏
ƞ = (
𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟓𝟕
𝟖 ∗ 𝟗. 𝟖𝟏 𝒎
𝒔 𝟐⁄
)
𝟎.𝟓
∗ (𝟎, 𝟖𝟏𝟗𝟏)
𝟏
𝟔 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟖𝟓

16
TABLA DE RESULTADOS
Tabla de Resultados
N° S Yprom(m) Re Ꜫ/D λ n
1 0,00 0,044 12817,550 0,00195 0,03175 0,0189
2 1,33 0,039 5810,872 0,00198 0,03714 0,0205
3 2,67 0,033 20338,051 0,00205 0,02953 0,0185
4 4,00 0,036 14007,980 0,00201 0,03133 0,0189
5 5,33 0,028 24013,603 0,00212 0,02893 0,0184
6 6,00 0,027 24914,113 0,00214 0,02881 0,0184
7 6,67 0,026 25229,481 0,00214 0,02877 0,0184
8 7,33 0,026 25552,936 0,00215 0,02873 0,0184
9 8,00 0,025 26934,176 0,00217 0,02857 0,0185

17
ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS
CUESTIONARIO
1. A partir de los resultados obtenidos graficar la relación que existe entre
el coeficiente de Manning y la pendiente del fondo de canal.
2. Interpretar sus resultados.
Al graficar coeficiente de Manning vs. Pendiente se pudo observar que en la
primera parte de la gráfica los valores mencionados eran directamente
proporcional, es decir al aumentar la pendiente aumentaba el coeficiente de
Manning. Por otra parte, en la segunda sección de la gráfica hubo una
disminución de los valores, hasta alcanzar un punto donde ambos datos de
mantuvieron constantes. Este error se debe principalmente a la dificultad que
se presenta al momento de realizar las lecturas, las variaciones son de
milímetros, mientras que en otros laboratorios investigados las dimensiones
del canal son mayores y las variaciones son de centímetros lo que permite
que las lecturas sean más precisas.
3. Investigue tres métodos de evaluar el coeficiente de Manning.
 El método de Cowan es un método utilizado para evaluar el coeficiente
de Manning. Cowan desarrolló un procedimiento en el cual el valor de
“n” se calcula a través de la siguiente expresión:
𝑛 = (𝑛0 + 𝑛1 + 𝑛2 + 𝑛3 + 𝑛4) ∗ 𝑛5
n0 coeficiente de Manning básico
0,0180
0,0185
0,0190
0,0195
0,0200
0,0205
0,0210
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09
COEFICNETEDEMANNNING(S)
PENDIENTE (S)
n vs S

18
Los restantes son factores de corrección que consideran las siguientes
influencias.
n1 irregularidad superficial
n2 variación del tamaño y geometría de la sección transversal.
n3 presencia de obstrucciones
n4 vegetación y variación estacional del caudal.
n5 depende de la sinuosidad longitudinal del canal.
 Estimación de n por el método de la tabla: Chow (1959) presentó una
tabla extensiva de valores de n para varios tipos de canales. En esta
tabla se establecen valores mínimos, normales y máximos para n,
para cada tipo de canal (Ver tablas en Anexo 1).
 Método fotográfico: este fue desarrollado por U.SGeological Survey,
el cual realizó fotografía de canales de resistencia conocida junto con
un sumario de parámetros geométricos e hidráulicos que definen el
canal para un gasto específico. (French, 1988)
4. Investigar el valor de “C” para canales con paredes de: Madera,
Concreto, Metal y Tierra Arcillosa.
La fórmula del coeficiente de Chezy es la siguiente:
𝐶 =
1
𝑛
∗ 𝑅 𝑦
Donde n: es el coeficiente de Manning
y: es es una variable que depende del coeficiente de rugosidad y del radio
Hidráulico.
𝑦 = 1.5 √ 𝑛; 𝑠𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎 𝑐𝑢𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑅ℎ < 1
𝑦 = 1.3 √ 𝑛; 𝑠𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎 𝑐𝑢𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑅ℎ > 1
Metal corrugado: n= 0.019
Como Rh < 1
𝑦 = 1.5 √0.019
𝑦 = 0.2068
𝐶 =
1
0.019
∗ 0.00740.2068
𝐶 = 19.0811
Madera: n= 0.012
Como Rh < 1

19
𝑦 = 1.5 √0.012
𝑦 = 0.1643
𝐶 =
1
0.012
∗ 0.00740.1643
𝐶 = 37.2346
Concreto: n= 0.011
Como Rh < 1
𝑦 = 1.5 √0.011
𝑦 = 0.1573
𝐶 =
1
0.011
∗ 0.00740.1573
𝐶 = 42.0182
Tierra arcillosa: n= 0.013
Como Rh < 1
𝑦 = 1.5 √0.013
𝑦 = 0.1710
𝐶 =
1
0.009
∗ 0.00740.1710
𝐶 = 33.2426
5. Cuándo la velocidad y la profundidad media aumenta, que sucede con
el número de Reynold.
Al existir variaciones en la velocidad y la profundidad media, específicamente
el aumento de dichas variables, el número de Reynolds también aumenta. La
variación del flujo produce un cambio en el régimen pasando de un flujo
subcrítico a un flujo supercrítico y por tanto la variación del tirante disminuye.
6. ¿Qué coeficiente de los investigados en la pregunta 4 se asemeja más
al material de que está hecho el canal?
Lucita: n= 0.009
Como Rh < 1
𝑦 = 1.5 √0.009
𝑦 = 0.1423
𝐶 =
1
0.009
∗ 0.00740.1573

20
𝐶 = 55.2776
Después de realizar todos los cálculos de coeficiente de Chezy se concluye
que el valor de “C” que más se asemeja es el coeficiente del concreto.
7. ¿Qué valores de “C” y “n” usaría usted para determinar los caudales
teóricos en el canal hidráulico?
La elección del coeficiente de Manning y del coeficiente de Chezy dependen
directamente del tipo de canal y del material con el que se encuentran
construidos. En otras palabras, para determinar el valor del caudal se
depende de las características del canal.
8. Plantee sus conclusiones.
El coeficiente de Manning es un factor que determina la rugosidad de un
material; este factor incide principalmente en la velocidad con la que el caudal
recorre el canal; a mayor rugosidad disminuye la velocidad. El coeficiente de
manning varía entre cada material, es por ello que se debe tener cuidado al
momento de seleccionar dicho valor.
En los cálculos se observa que el número de Reynolds indica que el flujo
presente en el canal era mayormente turbulento.

21
GRAFICAS
ANALISIS DE RESULTADOS NUMERICO Y GRAFICOS
En la graficas que se nos muestra, se observa que en los primeros intervalos se ven
que a mayor pendiente se aumenta el coeficiente de Manning, pero posteriormente
en los intervalos siguientes hay una estabilización del eficiente de Manning con
respecto a la pendiente lo que indica que se vuelve constante en el resto de la
gráfica hasta el último intervalo.
Así mismo, en el cálculo del número de Reynolds se observa un valor único de
5,810.872, lo que indica que el líquido tiene un comportamiento laminar y tranquilo,
que es caso contrario con el resto de intervalo presentado valores mayores a 12,500
lo que demuestra que el fluido presenta un comportamiento turbulento.
Igualmente, ser presenta un comportamiento similar en los resultados del
coeficiente de Manning ya que un el valor determinado para el numero de Reynolds
a arroga un resultado de coeficiente de Manning 0,0205 que es un poco alejado al
promedio de los datos que ronda de 0,0184. Estas anomalías se les atribuyen a las
acumulaciones de error cometidos en el momento de la medición del tirante
hidráulico, por ende, si se desea obtener datos más precisos en las gráficas y la
clasificación de coeficiente de Manning se recomendaría no tomar en consideración
estos valores.
0,0180
0,0185
0,0190
0,0195
0,0200
0,0205
0,0210
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09
COEFICNETEDEMANNNING(S)
PENDIENTE (S)
n vs S

22
CONCLUSIONES
En conclusión, se señaló la importancia que tiene la determinación del coeficiente
de Manning ya que permite en tener una perspectiva más amplia del
comportamiento de la rugosidad del material como una fuerza opuesta ante el paso
del flujo que circula disminuyéndole la velocidad, situación que en algunos casos no
es conveniente, ya que se requiere de un velocidad contante con el fin de evitar
sedimentación, disminución de la lámina de agua aguas abajo y desbordamiento de
la lámina aguas arriba por taponamientos en casos extremos (basura en canales).
Así mismo, se demuestra que entre los factores que entran en consideración
dependen del tipo de material que conforma el canal en estudio y a medida que
aumente el valor del coeficiente de fricción de Manning esto nos dará a entender
que el régimen de flujo obedece a flujo tranquilo, estos valores también están a
dependencia de la variación de la pendiente de fondo del canal.
Al realizar la gráfica coeficiente de Manning vs pendiente del canal se muestra un
comportamiento anormal entre la pendiente y el coeficiente “n”; que probablemente
se deba a las malas lecturas tomadas del tirante hidráulico por la rapidez con la que
se debía realizar y el ineficiente aumento de nivel con las pestañas de hule.
Por otra parte, la clasificación obtenida indica que le comportamiento en casi todas
las lecturas del líquido es turbulento, es decir caracterizado por un movimiento
desordenado, no estacionario y tridimensional. Exceptuando la segunda lectura
donde presenta un comportamiento laminar, es decir el flujo se mantiene
estacionario y se comporta como si estuviera formado por láminas delgadas.

23
RECOMENDACIONES
Debido a la complicación que presenta tomar de manera eficiente las lecturas del
tirante hidráulico del canal, se recomienda ya sea un instrumento de mejor calidad
para tomar las medidas u otro canal que permita con más facilidad tener un tirante
más considerable y se facilite la lectura con la regla.
A su vez, se invita a remplazar los elementos utilizados para a aumentar la
pendiente del canal ya que esto proporciona una estabilidad al canal muy pobre y
se registra un error a la nivelación y pendiente del canal.

24
REFERENCIAS
Ávila, G. S. (2002). Hidráulica de canales. En G. S. Ávila, Hidráulica de canales
(pág. 170).
Cadavid, J. H. (2006). Hidráulica de Canales Fundamentos. Medellin: Fondo
Editorial Universidad EAFIT.
French, R. (1988). Hidráulica de canales abiertos. México: McGrawHill.
Hernández, J. S. (2011). Universidad de Sonora. Recuperado el 07 de 11 de 2018,
de
ftp://soporte.uson.mx/publico/04_INGENIERIA.CIVIL/Hidraulica%20SZ/Hidr
%E1ulica%201%20Cap_4_Salto%20Hidr%E1ulico.pdf

25
ANEXOS
Banco Hidráulico Placas de ajustes 4 mm cada una
Regla graduada de 30 cm Canal rectangular y bomba de 1 HP
Cronometro (uso opcional; puede
usarse el celular con la App de
cronometro)

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