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Uni versidad Mayor de San Andrés Facul tad de I ngenieríaCarr era Ingeniería Civi l

Asignatura: Puertos y Vías Navegables CIV – 336

Docente: José Antonio Luna Vera Semestre 1-2016

Práctica 3

1. 

De un río se tomaron muestras del sedimento que yace en el lecho, y se encontraron los

siguientes diámetros característicos: = 20.1  y = 32.0 , y su densidad relativade sólidos = 2.65. Si la función teórica de distribución de tamaños es Log – normal, calcule

lo siguiente:

a. 

El parámetro    .

 b. 

El diámetro medio y

c. 

Los diámetros característicos , , , , , ,  y .

2. 

El análisis granulométrico del sedimento de un río proporciona los siguientes datos:

Tamaño,  ()  2.0 1.414 1.0 0.707 0.5 0.353 0.25 0.177 0.125 0.088 0.062

Masa,  () 

0 0 0.3 1.7 6.2 27.8 24.1 17.7 15.3 5.0 1.9

Donde   es el tamaño característico de la abertura de la malla, en , y   la masa retenida engramos. Represente gráficamente la frecuencia acumulada en papel Log-Normal y determine lo

siguiente: a)  el diámetro mediano¸ b)  diámetro medio, c)  el diámetro fi, d)  la desviación estándar

geométrica y e) el coeficiente de uniformidad de Kramer.

3.  Determinar el esfuerzo cortante crítico de un lecho de río por el método de Shields, utilice los

siguiente 3.16 ,     = 4.13  ; distribución Log – 

 Normal

4.  El canal trapecial de la Figura 1 está

excavado en un suelo cuyo material

contiene grava limpia poco

redondeada con = 20 , para

= 15 / y = 0.001. Utilice elmétodo del esfuerzo cortante para:

a. 

Revisar si existe o no el arrastre

de material que cubre el canal (Aplique el criterio de Lane).

 b. 

Calcule tirante del flujo y el caudal máximo (áx) que podría conducir el canal sin que

éste se erosione.

Respuesta: a) No hay arrastre de partículas, b) á = 50.27 ⁄  

5. 

Un canal trapecial con taludes = 2 tiene un ancho de fondo = 5 , pendiente = 0.002,

y transporta un caudal = 30 ⁄ . El sedimento tiene forma poco angular y su diámetro

característico = 35 .a.

 

Calcule el tirante normal () y revise, utilizando el método del esfuerzo cortante ycriterio de Lane, si la sección es estable o no.

Figura 1

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 b) 

Calcular el diámetro característico mínimo que debe tener el material de los taludes

 para no ser arrastrado por el agua (suponer un ángulo de rozamiento interno de 32º).

Resp. a) = 5.51  b) = 13.14  

10. 

El siguiente canal tiene una pendiente de 1 a 800 y tiene una grava de tamaño D = 3 mm 

.con una descarga de Q = 4 m s⁄   y por metro de ancho. Tiene densidad de la grava de

2650 kgf m⁄ .a)

 

Determinar la rugosidad de Manning  usando la fórmula de Strickler. b)

 

Determinar la profundidad del flujo;( suponer flujo uniforme)

c) 

Determinar el esfuerzo de corte en el fondo del canal.

Repta. a) n = 0.018 , b) h = 1.54 [m] y c) τo = 1.92 kgf m⁄  

11. 

Determinar el tamaño del diámetro crítico para sedimento no Cohesivo, las siguientes

características es para un ancho del canal: = 20°, = 1 × 10− / y tiene una

 profundidad de ℎ = 0.80   ; velocidad media del flujo: = 1.25 /, y la rugosidad de

Manning es = 0.030. El peso específico del sedimento en ST y SI.

= 2650

= 25996 / 

Y del agua es el peso específico de:

= 1000

= 9810 / 

Resp. = 19.6  , flujo es de transición.

12. 

Utilice el método de la velocidad crítica (Criterio de Maza - García) y resuelva los problemas7, 8 y 9. Compare resultados con el método del esfuerzo cortante.

13. 

Utilice el método de Lischtvan-Lebediev, de velocidad permisible, y determine las

dimensiones de un canal trapecial con taludes = 2, pendiente = 0.0015, coeficiente de

rugosidad de Manning, = 0.025. El canal debe conducir un caudal = 15 /.

Además, los diámetros característicos del material del lecho son: = 20.1 , =

32.0 , = 21.0   y = 2.65.