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METODOLOGÍA SECCIÓN
HIDRÁULICA OPTIMA
INTRODUCCIÓN
En la búsqueda del balance de dimensiones, se dimensiona un Área
máxima con un mínimo perímetro mojado, es decir el radio hidráulico es
máximo
Para la figura anterior
se tiene que:
• Por tanto el Área hidráulica será:
• Perímetro mojado:
• Radio hidráulico:
• El ancho de plantilla b se despeja
del perímetro mojado
• De modo que el Área hidráulica
se puede ver como
Siendo θ constante para
obtener el área máxima
se busca corresponder a
las siguientes
condiciones
• De modo que:
• Sustituyendo en el Perímetro
hidráulico
• Entonces b para la condición
deseada será:
• Conduce a
O
Para una SHO se tiene
que
• Se entiende entonces que T
equivale a 2 veces el ángulo
inclinado del talud, entonces el
ángulo optimo en todos los casos
seria respectivamente
Θ=60°
• Si es rectangular es la mitad de
un cuadrado
• Si es triangular es la mitad del
cuadrado, con una diagonal
vertical y cortado por la otra
• La circular es el semicírculo
• La ecuación de Manning en este
caso se verá como:
• Despejando de las ecuaciones
anteriores el tirante será igual a:
SECCIÓN ÓPTIMA DE CANALES
Se conoce que la conductividad de una sección de canal se incrementa con el aumento en el radio hidráulico o la disminución en el
perímetro mojado. Desde un punto de vista hidráulico, por consiguiente, la sección de canal que tenga el menor perímetro
mojado para un área determinada tiene la máxima conductividad; tal sección se conoce como sección hidráulica óptima. Dentro de todas
las secciones el semicírculo tiene el menor perímetro mojado para un área determinada; por consiguiente es la sección hidráulicamente
más eficiente de todas las secciones. pero no siempre estás secciones son prácticas, debido a dificultades en la construcción y en el uso
de material. En general, una sección de canal debe
diseñarse para cumplir con una eficiencia hidráulica optima pero debe modificarse para tener en cuenta aspectos constructivos. Desde el
punto de vista práctico la sección hidráulica óptima es la sección que da el área mínima excavación. La sección con mínima excavación
ocurre sólo si el nivel del agua llega hasta el tope de las bancas. En los casos en que la superficie del agua se encuentra por debajo del
tope de las bancas, como ocurre a menudo, los canales más angostos que aquéllos con la sección hidráulica óptima darán una
excavación mínima. Si la superficie del agua fluye por encima de
las bancas y éstas coinciden con el nivel del terreno, canales más anchos darán una excavación mínima.
• Bibliografía
• Hidráulica de Canales de Ven
Te Show
• Hidráulica de canales de
Gilberto Sotelo
• Hidráulica de canales de
Carlos A Duarte

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  • 2. INTRODUCCIÓN En la búsqueda del balance de dimensiones, se dimensiona un Área máxima con un mínimo perímetro mojado, es decir el radio hidráulico es máximo
  • 3. Para la figura anterior se tiene que: • Por tanto el Área hidráulica será: • Perímetro mojado: • Radio hidráulico:
  • 4. • El ancho de plantilla b se despeja del perímetro mojado • De modo que el Área hidráulica se puede ver como
  • 5. Siendo θ constante para obtener el área máxima se busca corresponder a las siguientes condiciones • De modo que: • Sustituyendo en el Perímetro hidráulico
  • 6. • Entonces b para la condición deseada será: • Conduce a O
  • 7. Para una SHO se tiene que
  • 8. • Se entiende entonces que T equivale a 2 veces el ángulo inclinado del talud, entonces el ángulo optimo en todos los casos seria respectivamente Θ=60°
  • 9. • Si es rectangular es la mitad de un cuadrado • Si es triangular es la mitad del cuadrado, con una diagonal vertical y cortado por la otra • La circular es el semicírculo
  • 10. • La ecuación de Manning en este caso se verá como: • Despejando de las ecuaciones anteriores el tirante será igual a:
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14. SECCIÓN ÓPTIMA DE CANALES Se conoce que la conductividad de una sección de canal se incrementa con el aumento en el radio hidráulico o la disminución en el perímetro mojado. Desde un punto de vista hidráulico, por consiguiente, la sección de canal que tenga el menor perímetro mojado para un área determinada tiene la máxima conductividad; tal sección se conoce como sección hidráulica óptima. Dentro de todas las secciones el semicírculo tiene el menor perímetro mojado para un área determinada; por consiguiente es la sección hidráulicamente más eficiente de todas las secciones. pero no siempre estás secciones son prácticas, debido a dificultades en la construcción y en el uso de material. En general, una sección de canal debe diseñarse para cumplir con una eficiencia hidráulica optima pero debe modificarse para tener en cuenta aspectos constructivos. Desde el punto de vista práctico la sección hidráulica óptima es la sección que da el área mínima excavación. La sección con mínima excavación ocurre sólo si el nivel del agua llega hasta el tope de las bancas. En los casos en que la superficie del agua se encuentra por debajo del tope de las bancas, como ocurre a menudo, los canales más angostos que aquéllos con la sección hidráulica óptima darán una excavación mínima. Si la superficie del agua fluye por encima de las bancas y éstas coinciden con el nivel del terreno, canales más anchos darán una excavación mínima.
  • 15. • Bibliografía • Hidráulica de Canales de Ven Te Show • Hidráulica de canales de Gilberto Sotelo • Hidráulica de canales de Carlos A Duarte