Este documento presenta cuatro problemas relacionados con el cálculo de parámetros hidráulicos de canales. El primer problema pide calcular el gasto y la velocidad de un canal trapecial dado sus dimensiones y pendiente. El segundo problema pide determinar las dimensiones de un canal rectangular para transportar un caudal específico con un perímetro mojado mínimo. El tercer problema pide diseñar la sección de un canal trapecial para transportar un caudal dado. El cuarto problema pide calcular las dimensiones óptimas de un canal trapecial para transportar

1. PROBLEMAS:
1.- Dado un canal trapecial con un ancho de plantilla de 3 m, con talud (m) 1.5:1, una pendiente
longitudinal So = 0.0016 y un coeficiente de rugosidad de n = 0.013, calcular el gasto si el
tirante normal =2.60 m y ¿con que velocidad circula el flujo de agua a través del canal?
DATOS:
Y = 2.6 m
b = 3m
So = 0.0016
n = 0.013
M = 1.5:1
SOLUCIÓN:
Cálculo del área hidráulica: A = b * y + zy2
A = (3)(2.6) + (1.5)(2.6)2
= 7.8 +10.14 = 17.94
m2
Perímetro mojado: P = b + 2y 2
1 z reemplazando valores:
P = (3.0) + 2 (2.6) 2
5.11 = 3. 0 + 5. 2 25.3
= 3 + 9. 3 7 = 12. 3 7 m
Radio hidráulico: m
m
m
P
A
R 45.1
37.12
94.17 2

A partir de la ecuación
n
SAR
Q
2/13/2
 reemplazando valores, obtenemos:
smQ /717.70
013.0
)0016.0()45.1)(94.17( 3
2/13/2

Calculando la Velocidad: sm
A
Q
v /96.3
94.17
71

2.- Un canal rectangular va a llevar un caudal de 75 pies3
/s, con una pendiente de 0.1 °/°°; si se
le reviste con piedra lisa (n=0.013), ¿Qué dimensiones debe tener si el perímetro mojado debe
ser mínimo?
SOLUCIÓN.
3.- Diseñar la sección normal de un canal principal de sección trapecial para un sistema de una
pequeña zona de riego; por las características de los materiales, será revestido de concreto
simple que conducirá un gasto de 2.5 m3
/s, la pendiente de la rasante del canal es de 0.2°/°°.

2. SOLUCIÓN:
Datos: Q = 2.5 m3
/s; S = 0.0002; n = 0.017; z= 1; velocidad máxima = 1 m/s; velocidad
mínima = 0.4 m/s, piden determinar y; b principalmente.
SOLUCIÓN

3. Graficando la sección a diseñar, tenemos lo siguiente:
4.- Se desea transportar un caudal de 100 m3
/s, por un canal trapecial con una velocidad de 16
m/s, el canal será revestido de concreto (n=0.014) y las paredes tendrán un talud de 0.25:1.
Calcular:
a) Para la sección de máxima eficiencia hidráulica, el ancho de la plantilla del canal, el tirante
normal y la pendiente longitudinal del canal S0
b) Si b = 6 m y con la pendiente calculada en el inciso anterior determine el gasto que puede
conducir la nueva sección de máxima eficiencia hidráulica.
SOLUCIÓN: