Hidráulica de canales análisis del flujo uniforme y flujo gradualmente variado

Abstract

Los canales abiertos se caracterizan por diversos tipos de flujo, entre estos el flujo uniforme permanente o no permanente según cambie o no la profundidad en el tiempo. En el caso de la hidráulica de canales abiertos el flujo uniforme permanente es esencial, donde las características hidráulicas del flujo (caudal, velocidad media, tirante, entre otras), en una sección del canal, permanecen constantes con respecto al tiempo. Por otro lado, se encuentra el flujo gradualmente variado, este flujo también es permanente cuya profundidad varía gradualmente a lo largo de la longitud del canal para un caudal dado.

Los canales pueden ser construidos con una sección transversal y pendiente de plantilla constante o sin estas condiciones, considerándose canal no prismático, como los canales naturales. El análisis del flujo de agua en canales es importante para el diseño de los mismos, el diseño de estos debe cumplir con todas las condiciones de funcionamiento hidráulico.

La obra Hidráulica de canales. Análisis del flujo uniforme y del flujo gradualmente variado está diseñada como un libro de referencia que contiene varios ejercicios de aplicación. Analiza la hidráulica de los canales abiertos realizando ejercicios de aplicación de canales con flujo permanente y flujo gradualmente variado. Esta obra da continuidad al libro Hidráulica de canales. Principios fundamentales. El libro está dividido en dos capítulos. En el capítulo 1 se introduce la definición de flujo uniforme, ecuaciones de flujo uniforme, cálculo del flujo uniforme, rugosidad equivalente, canales compuestos, pendientes del canal, y una introducción al diseño de canales, canales erosionables y canales no erosionables y ejercicios de aplicación. En el capítulo 2 se introduce el flujo gradualmente variado, ecuación de flujo gradualmente variado, características de los perfiles de flujo, clasificaciones de los perfiles de flujo, análisis del perfil de flujo gradualmente variado, canales prismáticos y no prismáticos, proceso de identificación de posibles perfiles de flujo como antelación a los cálculos cuantitativos, una síntesis de la información sobre los perfiles del flujo gradualmente variado, métodos de cálculo (paso directo, estándar por etapas y método Runge-Kutta 4.° orden) y ejercicios de aplicación. Por último, se incluye la modelación y evaluación del proceso del flujo gradualmente variado a través del software HEC-RAS.