SECCIONES DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA
Uno de los factores que intervienen en el costo de construccin
de un canal es el volumen por excavar; este a su vez depende de la
seccin transversal. Mediante ecuaciones se puede plantear y
resolver el problema de encontrar la menor excavacin para conducir
un caudal dado, conocida la pendiente. La forma que conviene dar a
una Seccin de magnitud dada, para que Considerando un canal de
seccin constante por el que debe pasar un caudal mximo,
Bajo las condiciones impuestas por la pendiente y la rugosidad;
de la ecuacin delCaudal:Dnde: n, A y S son constantes; luego, la
ecuacin del caudal puede expresarse como:
Siendo K una constante.En la segunda ecuacin observamos que el
caudal ser mximo si el radio hidrulicoEs mximo, o sea que R = A / P
es mximoDe esta ecuacin como A es constante, R ser mximo si P es
mnimo, es decir Q es mximo si P es mnimo, para A constante
RELACIONES GEOMETRICAS Seccin trapezoidal
1) Considerando un talud Z conocido (constante)Sabemos que:
Sabemos que Qmax si Pmin, y:
Luego, derivando en funcin del tirante, se
tiene:Sustituyendo:
2) Clculo de en funcin de :De la figura: = ngulo de inclinacin
de las paredes del canal con la horizontalLuego:Expresando en
funcin del ngulo mitad, se tiene:
Luego, sustituyendo las dos ltimas expresiones resPara canales
erosionables, debe utilizarse el principio de la fuerza tractiva
para determinar una seccin eficiente.
