1 clases de canales 02mayo 2016

7/26/2019 1 Clases de Canales 02mayo 2016

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UNIVERSIDAD SAN PEDROFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DEINGENIERIA CIVIL

CURSO : ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

TEMA : DISEO HIDRAULICO DE CANALES oESTRUCTURAS DE CONDUCCION.

DOCENTE : Ing. PEDRO A. BARTOLOME P.

HUARAZ_PERU


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DISEO HIDRULICODE CANALES


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El d!"#o $d%&'l(o d" ()n)l"! (on!!*" "n %")l+)% "l

d,"n!on),"n*o - l) o%,) g"o,/*%() d"l ()n)l "n'n(0n )l ()'d)l 1'" *%)n!2o%*) d" )('"%do ) l)d",)nd) d" )g') %"1'"%d) 2o% "l !!*",) d" %"go.

El d!"#o (o,2%"nd" l) ng"n"%3) d" *%)+o: )ln"),"n*o4

2"nd"n*" d" ondo4 !"((on"! *%)n!5"%!)l"!4 )!3 (o,o l)o%,) - d,"n!on"! d" l) !"((0n d"l ()n)l4 !'%"5"!*,"n*o - l) d"*"%,n)(0n d" l)! ()%)(*"%3!*()!$d%&'l()! (o,o l) 5"lo(d)d - "l *%)n*" 1'" 2"%,*"n"!*)6l"("% "l %/g,"n d"l 7'8o d" )g') "n "l ()n)l.

El d!"#o $d%&'l(o *%)*) 2%n(2)l,"n*" )l (&l('lo d"l*%)n*" no%,)l 1'" "! "l 1'" (o%%"!2ond" 2)%) ()d)d"!()%g) "n 'n) ()n)l (on 2"nd"n*" d" ondo4 !"((0n4!"((0n *%)n!5"%!)l - %'go!d)d d" 2)%"d"! "!*)6l"(d)!.

. . CONSIDERACIONESGENERALES


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9.;.. Cond(on"! Hd%&'l()!:a% Po% "l *2o d" 7'8o

9.;. CONDICIONES HIDRULICAS . PENDIENTE O RASANTE DE UN CANAL DE RIEGO

La #endiente de "n canal es "no de los .actores *!s

i*#ortantes #ara el dise$o= s" elecci)n de la to#o4ra.1a ydel a#ro2eca*iento econ)*ico "e se deri2a de lacondici)n del a4"a%

Es la alineaci)n del .ondo del canal a lo lar4o de s"recorrido, #"ede ser "ni.or*e o 2arear #or tra*os%

Esta en ."nci)n de la to#o4ra.1a del terreno "e si4"eel e5e del tra8o y se46n el ti#o del canal, sea #rinci#al osec"ndario%


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9.?. TALUD DE UN CANALEl tal"d 8; re#resenta el 4rado de inclinaci)n

de los lados "e .or*an la ca5a del canal conres#ecto a la ori8ontal%Es la relaci)n de la #royecci)n ori8ontal a la

2ertical de la #arte lateral del canal%


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9.@. ELECCI=N DEL TALUD DE UN CANAL).Po% L,*)(0n To2og%&()

C"ando el e5e de tra8o #or r"ta "e si4"e "n canalatra2iesa "na 8ona to#o4r!fca*ente accidentada laderae*#e$ada;, esta se con2ierte en "na li*itante #ara laselecci)n del tal"d, ya "e o3li4a a red"cir el anco de cortede #lata.or*a #ara dis*in"ir 2ol6*enes e0cesi2os de corte

y 4aranti8ar la esta3ilidad del tal"d s"#erior, #or lo tanto elanco s"#erfcial de la ca5a del canal tiene "e dis*in"irlle4ando al li*ite de "e la inclinaci)n sea n"la y las#aredes del canal sean 2ertical canal de secci)nrectan4"lar;%6.Po% E!*)6ld)d d"l S'"lo

C"ando los s"elos en los c"ales se alo5an la ca5a del canalson de di.erentes te0t"ras #"ede ser arcillosos, arenoso,rocoso, etc% "e es "n .actor condicionante #ara seleccionarel tal"d del canal% En estos casos el tal"d del canal tendr! lainclinaci)n necesaria "e 4arantice s" esta3ilidad d"rante el

tie*#o de ser2icio del canal%


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NOTA:

&ara canales re2estidos: >?@&ara canales sin re2estir:>?@%

Alg'no! 5)lo%"! d" + ) *o,)% "n "l d!"#o$d%&'l(o d" 'n ()n)l


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9.. RUGOSIDAD DE LA CAADEL CANALEs la resistencia al 7"5o del a4"a, "e #resentan los

re2esti*ientos de los canales artifciales y la 4eolo41a delca"ce en los cond"ctos nat"rales= se relaciona#rinci#al*ente a las condiciones y al estado deconser2aci)n de los re2esti*ientos% El coefciente der"4osidad de#ende del *aterial, de s" aca3ado y de s"

deterioro con el tie*#o%

La r"4osidad de#ende del ca"ce y el tal"d, dado a las#aredes laterales del *is*o, 2e4etaci)n, irre4"laridad ytra8ado del canal, radio idr!"lico y o3str"cciones en el

canal, 4eneral*ente c"ando se dise$a canales en tierra ses"#one "e el canal est! reciente*ente a3ierto, li*#io y con"n tra8ado "ni.or*e, sin e*3ar4o el 2alor de r"4osidadinicial*ente as"*ido di.1cil*ente se conser2ar! con eltie*#o, lo "e "iere decir "e en al #r!cticaconstante*ente se ar! .rente a "n contin"o ca*3io de lar"4osidad%


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9.. DETERMINACI=N DELCOEFICIENTE DE RUGOSIDAD

). P)%) C)n)l"! R"5"!*do (on Con(%"*o:Concreto liso %@Concreto 3ien aca3ado, "sado %@DConcreto .rotacado %@Concreto sin ter*inar %@

6. P)%) C)n)l"! !n R"5"!*%En .or*a #r!ctica, los 2alores del coefciente de r"4osidad

"e se "san #ara el dise$o de canales alo5ados en tierra est!nco*#rendidos entre %F y %%

(. P)%) C)'("! N)*'%)l"!El 2alor de nH es *"y 2aria3le de#endiendo 4eneral*ente delti#o y ta*a$o del *aterial "e con.or*an el leco del ca"ceas1 co*o ta*3i9n del ti#o y ta*a$o del ti#o y densidad de2e4etaci)n e0istente en el ca"ce% En n"estras 8onas4eneral*ente los 2alores de nH est!n % %%


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9.. DISEO HIDRULICO DELCANAL DE RIEGO

El dise$o de un canal trata de la determinaci)n de su forma y de susdimensiones, de establecer la necesidad o no de su revestimiento y eneste 6ltimo caso su tipo, as1como verificar las condiciones hidr!ulicasdel flujo.

Para el dise$o de canales se debe tener en cuenta ciertos factores, talescomo: tipo de material del cuerpo del canal, coeficiente de rugosidad,velocidad m!xima y m1nima permitida, pendiente del canal, taludes, etc.


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Coeficiente de Manning

Cunetas y canales sin revestir

En tierra ordinaria, superficie uniforme y lisa 0,0200,02!

En tierra ordinaria, superficie irregular 0,02!0,0"!En tierra con ligera vegetaci#n 0,0"!0,0$!

En tierra con vegetaci#n espesa 0,0$00,0!0En tierra excavada mec%nicamente 0,02&0,0""En roca, superficie uniforme y lisa 0,0"00,0"!

En roca, superficie con aristas e irregularidades 0,0"!0,0$!

Cunetas y Canales revestidos

'ormig#n 0,0("0,0()

'ormig#n revestido con ganita 0,0(*0,022Encachado 0,0200,0"0Paredes de hormig#n, fondo de grava 0,0()0,020Paredes encachadas, fondo de grava 0,02"0,0""

+evestimiento bituminoso 0,0("0,0(*

Corrientes Naturales

impias, orillas rectas, fondo uniforme, altura delamina de agua suficiente 0,02)0,0""

impias, orillas rectas, fondo uniforme, altura delamina de agua suficiente, algo de vegetaci#n

0,0""0,0$0

impias, meandros, embalses y remolinos de poca importancia 0,0"!0,0!0


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a ecuaci)n m!s utili-ada es la de anning, y su expresi)n es:

onde:

1 audal 3m"/s4n 1 +ugosidad5 1 6rea 3m24+ 1 +adio hidr%ulico 1 6rea de la secci#n h7meda / Per8metro

h7medo


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%@%EL TIRANTE DE AGUA -

onde:

': 5ltura del canaly: tirante

yH

= "$


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%@@%CRITERIOS PARA EL CLCULODEL TIRANTE DE AGUA

os criterios 9ue debe usar el ingeniero proyectista debe ser los#ptimos, teniendo en cuenta todos los factores de agua y suelo, ydel %rea al cual abastecer% con agua dicho canal.

S" n"("!*) (ono("%:

a secci#n de m%xima eficiencia hidr%ulicaa secci#n de m8nima infiltraci#n

a secci#n de m%xima eficiencia hidr%ulica y m8nima infiltraci#n.


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%@F%SECCI=N DE MIMAEFICIENCIA HIDRULICA

Es a9uella 9ue teniendo menor %rea hidr%ulica, permite descargar elm%ximo caudal. icho de otro modo, es a9uella secci#n 9ue lacorresponde el m8nimo per8metro mojado.

undamentalmente se utili-a para canales revestidos pues minimi-a elvolumen de revestimiento.

Relacin base tirante

=2

2

tgy

b


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%@%SECCI=N DE MJNIMAINFILTRACI=N

;i un canal est% tra-ado sobre un terreno bastante permeable se hacenecesario dise


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%@D%SECCI=N DE MIMA EFICIENCIAHIDRULICA < MJNIMA INFILTRACION

;on las secciones cuyo dise


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9 ? VELOCIDAD MIMA < MJNIMA


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9.? .VELOCIDAD MIMA < MJNIMAPERMISIBLE DEL AGUA EN CANALES DERIEGO

a determinaci#n de la velocidad del agua en un canal esfundamentalmente para evitar dos problemas 9ue afectar8an elnormal funcionamiento del canal y de no tenerse en cuenta, hasta

provocar8an el colapso del mismo, estos son:a erosi#na sedimentaci#n

En canales sin revestimiento las velocidades, tanto m8nima comom%xima est%n en un rango de:

0.*" m/s 0.>* m/s.


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9..DISEO DE LA SECCI=NHIDRULICADE UN CANAL DE RIEGO

Est% basado en la determinaci#n de las medidas geom=tricas ehidr%ulicas del canal. as medidas geom=tricas trabajables para eldise


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9..DESARROLLO DE PROBLEMAS APLICADOS


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@K E/&LEO EL &ROGRA/A < CANALES EN


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%@K% E/&LEO EL &ROGRA/A < CANALES ,ENEL ISEMO E SECCIONES


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RES/EN E ELE/ENTOS GEO/ETRICOS E


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%@P%PROCESO CONSTRUCTIVO

DE CANALES DE RIEGO

omprende el desarrollo de todas las

actividades y trabajos necesarios 9ue hay9ue reali-ar para pasar del dise


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%F%OBRAS PROVISIONALES;on a9uellas obras 9ue se construyen inicialmente parafacilitar el desarrollo de los trabajos de construcci#n del

canal de riego y obras conexas.

;on retiradas luego de concluidas los trabajos, por lo9ue generalmente son estructuras pre fabricadas parafacilitar su desmontaje.


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Pertenecen a este grupo:

C),2),"n*o: ;e construyen cuando el sistemade riego se ubica fuera de los centros poblacionales ydeben estar conformados por viviendas, instalacionesde servicios b%sicos obras de

C)%*"l d" O6%): Es un dispositivo 9ue debeinstalarse en toda obra publica.

as dimensiones son: ".*0m de ancho por 2.$0m dealto.


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%F@%TRABAOS PRELIMINARES

;on los trabajos iniciales 9ue se tienen 9ue reali-ar,antes de la ejecuci#n de los trabajos principales entreellos tenemos:

ovili-aci#n de ma9uinaria y e9uipo.onstrucci#n y/o mejoramiento de v8as de acceso.@opograf8a y Aeoreferencia del eje del canal.esbroce y limpie-a de la franja del canal.


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Movilizaci0n de maquinaria y equipo

Maquinaria y equipo transportado:

@ractores sobre orugasompresorasExcavadoras

argadores frontales

Maquinaria y equipo auto transportado:

amiones vol9ueteamiones cisternaompactadores de tierra: +odillo liso y pata de cabra.amiones cama bajaamiones de mantenimiento de ma9uinaria y e9uipo pesado


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Construccin yo me!oramiento de v"as de acceso a obra

omprende la construcci#n de caminos para tener acceso al lugar dondese construir%n las obras.;e despla-ar% la ma9uinaria, e9uipos y veh8culos con la finalidad de

facilitar el transporte de personal y los materiales para obra.


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#opograf"a y $eoreferencia del e!e del canal

Proceso mediante el cual con el empleo de e9uipo topogr%fico, setraslada de los planos al terreno, el eje del canal de riego.

;e deber%n instalar puntos de Aeoreferencia, monumentaci#n dehitos, estacas de corte y relleno, taludes.El eje del canal deber% replantearse cuantas veces sea necesario.


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%FF%MOVIMIENTO DE TIERRAS< EPLANACIONES

;e refiere a todas las alteraciones del suelo 9uemodificar%n el relieve del terreno siendo estoscostos muy importantes en un trabajo de irrigaci#n

ya 9ue para la ejecuci#n del mismo se necesita dema9uinaria especiali-ada para reali-ar los trabajos

pesados de corte o relleno a fin de dejar a nivel deplataforma el eje del tra-o del canal. En algunos

casos se utili-a incluso explosivos, martillos ytablestacados.


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F ECAVACI=N DE LA CAA


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%F%ECAVACI=N DE LA CAADEL CANAL

Bna ve- culminada la plataforma del canal, sobre ella se vuelve areplantear y mejorar el replanteo topogr%fico del eje del canalCsobre este eje tra-ado y seg7n las dimensiones geom=tricas de lacaja del canal, se procede a reali-ar la excavaci#n con ma9uinaria3retroexcavadora4 o en forma manual. En ambos casos, las aristasde la caja del canal deben ser debidamente refinadas.


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%FD%ECAVACIONES PARA OBRASDE ARTE

onsiste en las excavaciones 9ue hay 9ue reali-ar en elterreno para la construcci#n de obras de arte a lo largo delcanal de riego.Pueden ser excavadas manualmente o con ma9uinaria.


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%F%REVESTIMIENTO DE LACAA DEL CANAL. TIPOS

REVESTIMIENTO DE PIEDRA EMBOQUILLADA Y

CANTEADA.


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REVESTIMIENTO DE CONCRETO


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REVESTIMIENTO DE GUNITA


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%F%USO DE CONCRETO EN ELREVESTIMIENTO DE CANALES

En las p=rdidas por infiltraci#n de agua 9ue puede darse a trav=s desuelos no cohesivos generalmente se utili-an revestimientos conconcreto simple de fDc1(00g/cmF o fDc1($0g/cmF dependiendo delespesor del revestimiento, el mismo 9ue est% en funci#n de lasdimensiones geom=tricas de la caja del canal.

%F%INSTALACI=N DE COMPUERTAS


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%F%INSTALACI=N DE COMPUERTAS

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