TP Nº1 – Canales y estructuras de cruce.

Trabajos Prácticos. Obras Hidráulicas. 1
TRABAJO PRÁCTICO Nº 1
PEQUEÑAS OBRAS EN CANALES
1) Dimensionar un canal de hormigón trapecial utilizando el criterio de mínima resistencia
para un caudal de 3,2 m3/seg si la pendiente del terreno es de 3 %0 Determinar los
parámetros críticos.
2) Dimensionar un canal de sección trapecial aplicando el método de los tanteos, con los
siguientes datos: Q = 1,75 m3/seg, s = 0,001, z = 1,5, n = 0,020, b = 2,35 m, vadm = 0,5
m/seg. Verificar velocidad admisible. Rediseñar de ser necesario.
3) Dado un canal de tierra de sección trapecial que evacua 0,75 m3/s con una pendiente de
fondo de 0,0032 m/m. El canal tendrá una longitud de 1000m y aguas abajo del mismo se
ubicará una alcantarilla. La cota de terreno en el punto de ingreso a la alcantarilla es de
550,0m snm. Diseñar el canal óptimo en sección trapecial. Verificar el funcionamiento
hidráulico.
4) Un canal de tierra (n= 0,023) de sección trapecial, con ancho de fondo: 2,00m, pendiente
de fondo: 0,0028, con taludes laterales: z = 1,50 con una longitud de 500 m y cota de
fondo: 750 m snm, evacua un caudal de 1,75 m3/seg. Luego de los 500m se necesita
ejecutar un salto de 1,60m el cual será revestido en hormigón y de sección rectangular,
luego el canal se continúa aguas abajo por 1500 m más.
Se solicita:
a) Diseñar el canal de tierra, verificar si el mismo es estable. De no serlo recomendar la
forma de resolverlo.
b) Verificar el régimen de escurrimiento.
c) Realizar la transición a la sección rectangular.
d) Realizar un plano controlando las revanchas del canal, para lo cual será necesario
realizar el perfil hidráulico del mismo.
5) Aguas abajo de un canal trapecial que conduce 2,75 m3/seg se necesita cruzar por debajo
de una ruta pavimentada que se encuentra en un terraplén de 12 m de ancho en su
coronamiento con la pendiente de los taludes de 2.5:1 (horizontal: vertical). La pendiente
del terreno aguas arriba de la alcantarilla es de 0,006 m/m.
a) De acuerdo con la figura 1:
i) el punto A se encuentra en la progresiva 1000 m y su cota del punto A es 385,0
m.s.n.m
ii) la cota del punto D 384,50 m.
b) Diseñe el cruce con tuberías de sección circular teniendo en cuenta el diámetro
admisible para dicha configuración.
c) Diseñe la transición de aguas arriba de la sección trapecial a la sección de ingreso a la
alcantarilla.
d) Calcule la transición de salida de la alcantarilla a el canal aguas abajo considerando
que la pendiente aguas abajo del canal es de 0,0025 m/m.
e) Esquematice los resultados obtenidos en un gráfico.
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FIGURA 1
6) Dado un canal de tierra de sección trapecial que evacua 0,32 m3/seg con una pendiente de
fondo de 0,0025 m/m, se necesita cruzar por debajo de una ruta pavimentada que se
encuentra en terraplén de 15 m en su coronamiento con la pendiente de los taludes de 3:1
(horizontal: vertical). De acuerdo con la figura 2 el punto A se encuentra en la progresiva
6000 m, la cota del punto A es 1100,00 m y la cota del punto H es 1099,40 m. La cota del
punto J es 1101,60 m y la cota del borde del camino es 1101,05 m. La profundidad de la
cuneta es de 40 cm, la revancha es de 50 cm y el ancho del terraplén lateral es de 2,9 m.
a) Se pide realizar el cruce de la ruta (incluir transición y dimensión del conducto)
utilizando un sifón invertido.
b) Esquematice los resultados obtenidos en un gráfico
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FIGURA 2
8) Dado un canal de tierra que transporta 2,40 m3/seg de sección trapecial con las siguientes
características (aguas arriba y aguas abajo)
inclinación de taludes z= 1.5 (1V: 1.5H)
pendiente del terreno s=0,0007
coeficiente de Manning n = 0,023
ancho de solera b= 1.7 m
Por necesidades constructivas se debe salvar un desnivel de 8.5 m. La cota del punto aguas
arriba es de 150,00 m sobre el nivel del mar.
Realizar el diseño de la estructura en cuestión usando una rápida.
Diseñar la rápida con control a la entrada.
9) Dado un canal de tierra que evacua 1,40 m3/seg de sección trapecial con 1,40 m de ancho
de fondo, una pendiente lateral z= 1,5, una pendiente longitudinal de 0,0015 y un n de
Manning de 0,022, donde la cota del punto A es 430m.s.n.m. y la cota del punto H es de 424,5
m.s.n.m. Diseñar una caída tipo I.