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PROBLEMA 02 (05 PUNTOS).
El permeámetro de la figura mostrada, tiene las siguientes dimensiones: h = 28 cm; z = 24 cm y L = 50 cm. El área de la sección transversal del permeámetro es de: 530 cm^2. Se ha
determinado que el peso unitario de la arena es de: = 18 kN/m^3. Manteniendo una carga
hidráulica constante, pasa a través de la arena un volumen de 100 cm^3 en 18 segundos. Determine la conductividad hidráulica de la arena.
ARENA
h
z
L
PASO 1.
Determinación del gradiente hidráulico.
El gradiente hidráulico, será:
L
h i
Reemplazando los valores de:
h = 28 cm. (pérdida de carga) L = 50 cm.
Se tiene que:
i ^28
El gradiente hidráulico será:
i = 0.
PASO 2.
Determinación del caudal que circula.
El caudal de descarga, que circula por el sistema será:
t
Q
q
Reemplazando los valores de:
Q = 100 cm^3 t = 18 seg.
Se tiene que:
q
El caudal que circula por el sistema será:
q = 5.55 cm^3 /s.
PASO 3.
Determinación de la conductividad hidráulica.
La conductividad hidráulica, se determina de la ecuación:
q = k · i · A
Reemplazando los valores de:
q = 5.55 cm^3 /s. i = 0. A = 530 cm^2
Se tiene que: 5.55 = k ·0.56·
Despejando, la conductividad hidráulica será:
k = 1.86x10-2^ cm/s.
