Calculadora de radio hidráulico

El radio hidráulico es una medida geométrica de la eficiencia con que una sección de canal transporta fluido. Se define como el área de flujo dividida entre el perímetro mojado. Este perímetro incluye solo los bordes en contacto con el fluido, no la superficie libre del agua. Un radio hidráulico mayor suele implicar menos contacto con los bordes para una misma área y, por tanto, menor resistencia. Pese a su nombre, no suele coincidir con un radio físico. En un canal abierto rectangular, el área es el ancho del fondo por el tirante y el perímetro mojado es el ancho más dos veces el tirante. En un canal trapezoidal cuyo talud se expresa como distancia horizontal por unidad vertical, el área es el tirante multiplicado por la suma del ancho del fondo y el producto del talud por el tirante. Su perímetro mojado incluye el fondo y ambos lados inclinados. En una tubería circular completamente llena, el área es pi por el diámetro al cuadrado dividido entre cuatro y el perímetro mojado es pi por el diámetro; por tanto, el radio hidráulico es un cuarto del diámetro. El radio hidráulico aparece en las ecuaciones de Manning y Chézy para flujo uniforme en canales abiertos y en relaciones con el diámetro hidráulico. Este último es cuatro veces el radio hidráulico, por lo que en una tubería circular llena coincide con el diámetro físico. En tuberías parcialmente llenas y conductos no circulares, hay que evaluar la geometría mojada según la profundidad real. La opción circular de esta calculadora representa una tubería completamente llena, no un canal circular parcialmente lleno. Las dimensiones deben ser precisas: el tirante cambia tanto el área como el perímetro y puede afectar mucho al caudal previsto. Usa dimensiones perpendiculares al flujo y la misma unidad de longitud en todas las entradas. El radio numérico tendrá esa unidad, aunque aquí las etiquetas indiquen metros. Los cauces naturales e irregulares pueden dividirse en subsecciones o evaluarse con coordenadas topográficas, pero las formas idealizadas quizá no representen bermas, vegetación, llanuras de inundación compuestas, sedimentos u obstáculos locales. La calculadora aporta la geometría necesaria para un análisis posterior; no calcula por sí sola velocidad ni caudal. Para estimarlos, combina radio hidráulico y área de flujo con la pendiente del canal y un coeficiente de rugosidad adecuado. Comprueba que la ecuación y la rugosidad elegidas sean aplicables al régimen de flujo y al revestimiento reales. En diseño, revisa también resguardo, velocidad de erosión, transiciones, flujo no uniforme e incertidumbre del nivel de agua medido.