Canales Vertederos Orificios Compuertas Marcos partidores Embalses

CANALES

INTRODUCCIÓN En la antigua Mesopotamia se usaban canales de riego, en la Roma Imperial se abastecían de agua a través de canales construidos sobre inmensos acueductos. El conocimiento y estudio sistemático de los canales se remonta al siglo XVIII, con Chézy, Bazin y otros. Egipto los canales servían más para el riego que para la navegación. Los romanos, no menos que los egipcios y los pueblos del Asia. Los griegos y romanos proyectaron abrir un canal cortando el istmo de Corinto que une Acaya con Morea, a fin de poder pasar del mar Jónico al Archipiélago.

Conducto artificial por donde se conduce el agua para distribuirla, para el riego u otros usos. Obra hidráulica destinada al transporte de fluidos, es abierta a la atmósfera También se utilizan como vías artificiales de navegación DEFINICION DE CANALES

CLASIFICACION DE LOS CANALES Por su ubicación En elevados, superficiales y subterráneos.

Por la geometría de su sección En rectangulares, y trapeciales, circulares, en herradura, etc. rectangulares trapezoidal circular

Por su finalidad practica para generar energía hidroeléctrica Canales de navegación, Canales de riego Canales de drenaje, Canales de abastecimiento.

Por su funcionamiento hidráulico canales de régimen uniforme y de régimen variado.

FINALIDAD QUE TIENE UN CANAL. Las finalidades de lós canales pueden ser cientificas o técnicas. finalidades cientificas Se presenta en laboratorios hidráulicos, investigando problemas de turbulencia, asolbe, erosiones, perfiles, etc. finalidades técnicas Son; La conduccion, distribución y drenaje de volumenes de agua para aprovechamiento o servicios.

PARTES Y ELEMENTOS TECNICOS DE UN CANAL. obras de derivación controles de nivel controles de seguridad

secciones de aforo partidores boquera obras de cruce Canal 1 Canal 2

compuerta hormigón Mampostería

vertedores Sección de aforo

sifón Los sifones, al igual que las restantes obras hidráulicas que supongan la construcción de tuberías, pueden valorarse, bien en función del caudal de diseño, o bien por su diámetro

ELEMENTOS TECNICOS DE UN CANAL GASTO COEFICIENTE DE RUGOSIDAD PENDIENTE

TALUD ANCHO DE LA PLANTILA (PARED) TIRANTE LA VELOCIDAD MEDIA

Elementos geométricos de la sección del canal son propiedades de una sección del canal que puede ser definida enteramente por la geometría de la sección y la profundidad del flujo. Estos elementos son muy importantes para los cálculos del escurrimiento. Profundidad del flujo, calado o tirante: la profundidad del flujo (h). Ancho superior: el ancho superior (T) Área mojada: el área mojada (A) Perímetro mojado: el perímetro mojado (P) Radio hidráulico: el radio hidráulico (R) (½ b) Profundidad hidráulica: la profundidad hidráulica (D) (Y) Factor de la sección: el factor de la sección (Z)

Material Talud Grados Roca ligeramente alterada 0.25:1 75º 58’ Mampostería 0.4:1 y 0.75:1 68º 12’ Roca sana y tepetate duro 1:1 45º Concreto 1:1 ó 1.25:1 45º y 38º 40’ Tierra arcillosa, arenisca, tepetate 1.5:1 33º Material poco estable, arena, tierra arenisca. 2:1 26º

Analisis del escurrimiento de agua en canales. Que es un escurrimiento: suele referirse al volumen de las precipitaciones que caen sobre una cuenca, menos la retención superficial y la infiltración. La característica dominante del escurrimiento en el canal colector, es la disipación de la energía de la lámina líquida que cae desde el vertedero sobre el flujo del canal, lo que genera gran turbulencia y agitación de las masas de agua conducidas por el colector.

Se consideran algunos elementos topográficos, secciones, velocidades permisibles, entre otros: Trazo de canales.- Cuando se trata de trazar un canal o un sistema de canales es necesario recolectar la siguiente información básica: Fotografías aéreas, para localizar los poblados, caseríos, áreas de cultivo, vías de comunicación, etc. Planos topográficos y catastrales. Estudios geológicos, salinidad, suelos y demás información que pueda conjugarse en el trazo de canales. Una vez obtenido los datos precisos, se procede a trabajar en gabinete dando un trazo preliminar, el cual se replantea en campo, donde se hacen los ajustes necesarios, obteniéndose finalmente el trazo definitivo. DISEÑO DE UN CANAL TRAPEZOIDAL.

En el caso de no existir información topográfica básica se procede a levantar el relieve del canal, procediendo con los siguientes pasos: Reconocimiento del terreno.- Se recorre la zona, anotándose todos los detalles que influyen en la determinación de un eje probable de trazo, determinándose el punto inicial y el punto final. Trazo preliminar.- Se procede a levantar la zona con una brigada topográfica, clavando en el terreno las estacas de la poligonal preliminar y luego el levantamiento con teodolito, posteriormente a este levantamiento se nivelará la poligonal y se hará el levantamiento de secciones transversales, estas secciones se harán de acuerdo a criterio, si es un terreno con una alta distorsión de relieve, la sección se hace a cada 5 m, si el terreno no muestra muchas variaciones y es uniforme la sección es máximo a cada 20 m. Trazo definitivo.- Con los datos de (b) se procede al trazo definitivo, teniendo en cuenta la escala del plano, la cual depende básicamente de la topografía de la zona y de la precisión que se desea

Los pasos para el diseño son: Para el material del canal, seleccione la pendiente lateral (talud), el ángulo de reposo (Fig. 4.6), y el esfuerzo tractivo permisible para materiales no cohesivos, materiales cohesivos, corrija por alineamiento.

2- Para material no cohesivo, calcule el factor de reducción K por la ecuaci, y determine el esfuerzo tractivo permisible para los lados multiplicando por K el valor encontrado en Iguale el esfuerzo tractivo permisible de los lados determinado en el paso 2 a 0.76 γ y S o, y determine, y, de la ecuación resultante. 4- Para el valor de, y, determinado en el paso 3 y para el valor de, n, de Manning seleccionado, talud, z, calcule el ancho del fondo, b, por la ecuación de Manning y para el caudal de diseño.

5- Ahora, chequee que el esfuerzo tractivo sobre el fondo, γ y S o, sea menor que el esfuerzo tractivo permisible del paso 1. Diseñar un canal trapezoidal para un caudal de diseño de 10 m 3 /s. La pendiente del fondo es de 0,00025 y el canal es excavado a través de gravilla fina teniendo un diámetro de partículas de 8 mm. Asuma que las partículas son moderadamente redondeadas y el agua transporta sedimentos finos en una baja concentración.

DISTRIBUCION DE VELOCIDADES EN UN CANAL Flujo Crítico en canales El Flujo Crítico se puede definir como el modo en que trabaja el canal cuando la energía específica tiene un valor mínimo para un determinado caudal. El Estado crítico lo determina la Altura crítica y la Velocidad crítica. El estado crítico de un flujo, marca la diferencia entre dos tipos de corriente: Los ríos, de mayor profundidad y menor velocidad. Los torrentes, de menor profundidad y mayor velocidad