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RESULTADOS Y CALCULOS
Los cálculos para hallar el caudal por el método de Manning se detalla a continuación.
Datos Obtenidos en campo:
A. PRIMERO Para el cálculo de la velocidad del rio se procedió a calcular por el método del flotador del punto A-B de una sección del Rio a hallar el tiempo en varias medidas, la siguiente tabla muestra los datos obtenidos en campo.
N° de medida
Distancia A-B (m)
Tiempo (s)
1 15 28.492 15 30.533 15 27.254 15 28.655 15 30.086 15 26.527 15 28.328 15 26.259 15 26.32
Suma 252.41Tiempo Promedio 28.06
La velocidad de la corriente de agua del Rio se calcula con base a la siguiente ecuación:
Velocidad=Distancia (A−B)Tiempode recorrido
Velocidad= 15m28.06 s
Velocidad=0.53m / s
B.- SEGUNDO
Luego comenzamos a hallar el área, perímetro, espejo de agua, tirante de agua, ancho de solera, talud.
Para esto seccionamos en dos partes nuestra área trasversal y aproximando a nuestras secciones transversales conocidas tenemos:
Sección I = sección triangular
Sección II= sección trapezoidal
Calculo de la sección triangular (I)
Datos:
T=6m
y=0.06m
Con dichos datos mencionados calculamos el Talud:
T=2Zy
Z= T2 y
= 6m2 (0.06m )
Z1=50
Luego calculamos el Área:
A=Z y2
A=50(0.06)2
A1=0.18m2
El Perímetro:
P1=2 y √1+Z2
P1=2 (0.06 )√1+(50 )2
P1=6.00m
Radio:
R1=A1P1
R1=0.18m6.00m
2
R1=0.03m
Calculo de la sección trapezoidal (II):
Datos:
T=14.5m
y=0.175m
B=T 1=6.00m
Con dichos datos mencionados calculamos el Talud:
T=B+2Zy
T−B=2 Zy
Z=T−B2 y
= 8.5m2 (0.175m )
Z2=24.29
Luego calculamos el Área:
A=By+Z y2
A=6 (0.175 )+24.29(0.175)2
A2=1.794m2
El Perímetro:
P2=B+2 y √1+Z2
P1=6+2 (0.175 ) √1+(24.29 )2
P2=14.51m
Radio:
R2=A2P2
R2=1.794m14.51m
2
R1=0.124m
Por lo tanto sumamos ambas secciones y tendremos los datos:
T t=14.5m
Área total
At=A1+A2
At=0.18+1.794
At=1.974m2
Perímetro total
Pt=P1+P2
Pt=6.00+14.51
Radio total Rt=R1+R2
Rt=0.03+0.124
C.- TERCERO
Ahora calculamos la pendiente de la siguiente manera:
Usando la fórmula de Manning:
V=1nR23 S
12
Despejando S:
S=(VnR23 )2
Datos según tabla para n:
Cabe recalcar que los datos se obtuvieron atravez de la tabla de COWANde la siguiente manera.
Calculo coeficiente n (COWAN)n=(n0+n1+n2+n3+n4)m5
n=(Grava gruesa+moderada+Ocacional+Menor+Bajo)Menorn0 Superficie del canal Grava gruesa 0.028n1 Irregularidad moderada 0.010n2 Variación del Sección Ocasional 0.005n3 Efecto del Obstrucción Menor 0.015
Rt=0.154m
Pt=20.51m
n4 Vegetación Bajo 0.010m5 Intensidad de meandros Menor 1.000
n=0.068
V=0.53m /s
n=0.068
Reemplazando datos en: S=(VnR23 )2
S=( 0.53∗0.0680.15423 )
2
S=( 0.0360.29 )2
S=0.015%
Según formula de Manning tenemos:
Q=1nAR
23 S
12
Q= 10.068
1.974∗0.15423∗0.015
12
Q=1.016m3/s
D.- CUARTO
Q=1016.44<¿/s
Para verificar hacemos el cálculo por el método del flotador y sección de alturas
Tenemos las siguientes alturas medidas en la sección transversal:
N° Alturas (cm)1 13.52 17.53 18.04 17.55 21.56 20.07 22.08 23.09 23.5
10 21.011 20.012 17.213 18.514 17.015 11.0
suma 281.2Promedio 18.8
Hallamos el área
A=Hpromedio∗Ancho
A=0.188∗14.5
A=2.726m2
Calculo del caudal del rio
Por la ecuación de Continuidad:
Q=V∗A
Q=0.53m /s∗2.726m2
Q=1.44m3/s
E.- QUINTO
Tenemos los siguientes datos para poder corraborar los caudales obtenidos por ambos métodos.
Caudal Q (Lt/s)Método Manning Ecuación continuidad
1016.44 1444.78
Q=1444.78<¿/s