MATERIA: OBRAS HIDRAULICASMATERIA: OBRAS HIDRAULICASCAPITULO III: DISEÑO DE CANALESCAPITULO III: DISEÑO DE CANALES

1.1. INTRODUCCIONINTRODUCCION2.2. TIPO DE MATERIALESTIPO DE MATERIALES3.3. VELOCIDAD MINIMA PERMITIDAVELOCIDAD MINIMA PERMITIDA4.4. PENDIENTE DEL CANALPENDIENTE DEL CANALa.a. Pendiente longitudinalPendiente longitudinalb.b. Pendientes laterales – rangos permitidosPendientes laterales – rangos permitidos5. ALTURA O BORDO LIBRE5. ALTURA O BORDO LIBRE6.6. VELOCIDAD MAXIMA PERMITIDAVELOCIDAD MAXIMA PERMITIDA7.7. TRAZADO DEL CANALTRAZADO DEL CANAL

1. 1. INTRODUCCIONINTRODUCCION

Los conductosLos conductos libres están sujetos a la presión libres están sujetos a la presión atmosférica, por lo menos en un punto de su área atmosférica, por lo menos en un punto de su área hidráulica ( sección de flujo).hidráulica ( sección de flujo).

Típico ejemplo de conductos libres son los cursos de Típico ejemplo de conductos libres son los cursos de agua naturales, los canales; también funcionan como agua naturales, los canales; también funcionan como conductos libres las alcantarillas, las canaletas, los conductos libres las alcantarillas, las canaletas, los conductos de desagüe pluvial, los acueductos libres y conductos de desagüe pluvial, los acueductos libres y galerias,los tuneles-canales.galerias,los tuneles-canales.

Canal:Canal:

obra hidráulica de largo trazado y pendiente suave, donde el agua circula por accion de la gravedad y sin ninguna presion .

Los canales pueden ser :- naturales: rios o arroyos- artificiales: construidos por el hombre

Es importante señalar que las propiedades hidráulicas en este tipo de obras pueden ser controladas en la extensión deseada o proyectada para cumplir con los requerimientos establecidos.

CLASIFICACION

- Por el uso final que tengan: canales para agua potable, riego, drenaje, energía hidroeléctrica, etc.

- Por el material que son construidos- Naturales: tierra- Revestidos: mampostería, hormigón, cemento, madera o asfalto

- Por su sección:- Por su sección:

Rectangulares: acueductos de madera, canales en roca y Rectangulares: acueductos de madera, canales en roca y canales revestidos.canales revestidos.

- Trapezoidales:canales de tierra y revestidos.Trapezoidales:canales de tierra y revestidos.- Triangulares:canales de tierra,por ser faciles de trazarTriangulares:canales de tierra,por ser faciles de trazar- Circulares: alcantarillas y estructuras hidraulicas Circulares: alcantarillas y estructuras hidraulicas

importantesimportantes- Parábola: canales revestidosParábola: canales revestidos- Rectángulo con ángulos redondeadosRectángulo con ángulos redondeados- Triangulo con fondo redondeado.Triangulo con fondo redondeado.

2. TIPO DE MATERIALES2. TIPO DE MATERIALES

La selección del material para el acabado de un canal La selección del material para el acabado de un canal depende principalmente de la disponibilidad y costo del depende principalmente de la disponibilidad y costo del mismo, método de construcción, propósito. Por esto es mismo, método de construcción, propósito. Por esto es necesario considerar el tipo de material ya que también necesario considerar el tipo de material ya que también determinara el coeficiente de rugosidad, la velocidad determinara el coeficiente de rugosidad, la velocidad mínima permitida, evitar depósitos(azolve).mínima permitida, evitar depósitos(azolve).

Los canales pese a estar revestidos si existe altas Los canales pese a estar revestidos si existe altas velocidades el agua hay tendencia a levantar bloques y velocidades el agua hay tendencia a levantar bloques y empujarlos de su posiciónempujarlos de su posición

Los materiales generalmente usados son hormigón,Los materiales generalmente usados son hormigón,Piedra, madera, plastico,etcPiedra, madera, plastico,etc

Donde :Donde :y = tirante del agua( prof.)y = tirante del agua( prof.)b = ancho de la solera (base)b = ancho de la solera (base)T = espejo de agua. T = espejo de agua. C = corona del bordoC = corona del bordoH = altura del bordoH = altura del bordoH – y = bordo libreH – y = bordo libreӨӨ = angulo de inclinacion de las paredes = angulo de inclinacion de las paredes

laterales con la horizontallaterales con la horizontal

Z = m, talud (m)

Es la relacion de la proyeccion horizontal a la vertical de la inclinacion de las paredes laterales , depende de:

- tipo de terreno donde estan alojados

Mientras mas inestables sea el material menor será el ngulo de inclinacion de los taludes.

3. VELOCIDAD MINIMA PERMITIDA3. VELOCIDAD MINIMA PERMITIDA

También llamada velocidad no depositante, es la mas También llamada velocidad no depositante, es la mas baja velocidad que no iniciara sedimentación y no baja velocidad que no iniciara sedimentación y no inducirá el crecimiento de plantas acuáticas y musgo. El inducirá el crecimiento de plantas acuáticas y musgo. El valor no es fácilmente determinado.valor no es fácilmente determinado.

En aguas que no llevan limo esta velocidad no es En aguas que no llevan limo esta velocidad no es importante excepto por su efecto sobre el crecimiento de importante excepto por su efecto sobre el crecimiento de plantas , sin embargo como parámetro se usa la plantas , sin embargo como parámetro se usa la velocidad media que puede determinada usando velocidad media que puede determinada usando diferentes formulas, como la de Manning.diferentes formulas, como la de Manning.

La velocidad mínima permisible, vn.s., que evite la La velocidad mínima permisible, vn.s., que evite la sedimentación de partículas sólidas, puede sedimentación de partículas sólidas, puede determinarse utilizando la fórmula empírica de I.I. Levy:determinarse utilizando la fórmula empírica de I.I. Levy:

Donde:Donde:w - Velocidad de caída de una partícula de diámetro da w - Velocidad de caída de una partícula de diámetro da en mm/s en mm/s dks - Diámetro característico de las partículas en dks - Diámetro característico de las partículas en suspensión en mm.suspensión en mm.R - Radio hidráulico del canal en m.R - Radio hidráulico del canal en m.n - Coeficiente de rugosidad del perímetro mojado del n - Coeficiente de rugosidad del perímetro mojado del canal.canal.

Fórmula semi-empírica de E.A. Zamarín.Fórmula semi-empírica de E.A. Zamarín.

m - Concentración de sedimento en kg/m3 de aguam - Concentración de sedimento en kg/m3 de aguav - Velocidad de flujo en m/sv - Velocidad de flujo en m/sw - Velocidad de sedimentación en mm/sw - Velocidad de sedimentación en mm/sR - Radio hidráulico en m.R - Radio hidráulico en m.I - Pendiente hidráulicaI - Pendiente hidráulica

En el canal no se presentará sedimentación de sólidos En el canal no se presentará sedimentación de sólidos en suspensión si la capacidad de transporte en suspensión si la capacidad de transporte mm es mayor es mayor que la concentración manifestada por la turbiedad del que la concentración manifestada por la turbiedad del agua.agua.

Pendientes del canalPendientes del canal

La pendiente , debe ser tal que permita La pendiente , debe ser tal que permita dominar la mayor superficie posible de dominar la mayor superficie posible de tierra y que al a vez , de valores par la tierra y que al a vez , de valores par la velocidad que no causen erosion del velocidad que no causen erosion del material en que esta alojado el canal ni material en que esta alojado el canal ni deposito por sedimentacion formando deposito por sedimentacion formando azolvesazolves

La pendiente admisible varias según la La pendiente admisible varias según la textura del material y tipos de suelostextura del material y tipos de suelos

Canal Alberto, Limburgo (ciudad de Lanaken-Bélgica)

Valle de San Joaquín en California

Canal de Karakum, se extiende por el sur de la república de Turkmenistán, en Asia central, tiene 1.400 km de longitud, es uno de los más largos del

mundo.

PUEDEN DESCANSARPUEDEN DESCANSAR