CANALES NO REVESTIDOS



































1 CONSIDERACIONES GENERALES
El diseño hidráulico de canales consiste en realizar el dimensionamiento y la forma geométrica del canal en función al caudal que transporta de acuerdo a la demanda de agua requerida por el sistema de riego.
El diseño comprende la ingeniería de trazo: alineamiento, pendiente de fondo, secciones transversales, así como la forma ydimensiones de la sección del canal, su revestimiento y la determinación de las características hidráulicas como la velocidad y el tirante que permiten establecer el régimen del flujo de agua en el canal.
El diseño hidráulico trata principalmente al cálculo del tirante normal que es el que corresponde para cada descarga en una canal con pendiente de fondo, sección, sección transversal yrugosidad de paredes establecidas.












.2. CONDICIONES HIDRÁULICAS Y NO HIDRÁULICAS PARA EL DISEÑO
2.1. Condiciones Hidráulicas:
a. Por el tipo de flujo



Dónde:
V: velocidad (m/s)
g: aceleración de la gravedad (m/s2)
A: Área Hidráulica (m2)
T: Espejo de agua (m)
Para: F>1; Flujo súper critico
F=1; Flujo critico
F<1; Flujo sub critico (recomendado)
Condiciones de diseño
Máximaeficiencia hidráulica
Mínima infiltración
Máxima eficiencia hidráulica y mínima infiltración
2.2. Condiciones no Hidráulicas:
a. Topografía del eje de ruta del canal
Nos muestra el relieve uniforme o quebrado del suelo a lo largo del eje del canal, según esto se determina la pendiente.
b. Geología
Ofrece información sobre la conformación del suelo donde se alojara la caja del canal, nosayudara a determinar el talud de la caja y el coeficiente de Manning para canales sin revestir.
c. Condiciones ambientales
Principalmente se considera en el diseño de los canales la temperatura y sus variaciones. Influye en el fraguado del concreto para canales revestidos.

d. Hidrología e hidrografía
Nos permite conocer las láminas de precipitación, así como su distribución temporal durante elaño. Facilita el diseño de cunetas de drenaje en la berma interna.
Nos proporciona la ubicación de los cauces naturales que cruza el canal y facilita la ubicación o distanciamiento entre aliviaderos laterales en los canales principales.
e. Hidrogeología
Nos ofrece información de los niveles freáticos o superficie piezométrica, de tal manera de poder diseñar detalles especiales de drenaje en la cajadel canal (lloradores), da suma importancia para canales revestidos con concreto, ya que los efectos de sub presión sobre el revestimiento resulta perjudicial para la estabilidad de los taludes, sobre todo cuando el canal esta vació.
3. SECCIÓN HIDRÁULICA DEL CANAL




























3.1. Componentes de un Canal


a. Elementos Geométricos b. Elementos Hidráulicos
b: Base menor Y:Tirante
B: Base mayor f: Borde libre
H: Altura del talud T: Tirante superficial
Z: Talud de la caja
C: Berma interna
D: Berma externa
4. DISEÑO HIDRÁULICO DE UN CANAL
El diseño de un canal trata de la determinación de su forma y de sus dimensiones, de establecer la necesidad o no de su revestimiento y en este último caso su tipo, así como verificar las condiciones hidráulicas delflujo.
Para el diseño de canales se debe tener en cuenta ciertos factores, tales como: tipo de material del cuerpo del canal, coeficiente de rugosidad, velocidad máxima y mínima permitida, pendiente del canal, taludes, etc.



La ecuación más utilizada es la de Manning, y su expresión es:

Donde :
Q = Caudal (m3/s)
n = Rugosidad
A = Área (m2)
R = Radio hidráulico = Área de la sección húmeda /Perímetro Mojado





5. Diseño de canales no revestidos (de tierra).

Consiste en limitar la velocidad media a un valor que no cause erosión en las paredes del canal. La velocidad máxima permisible o velocidad no erosionable, es la mayor velocidad promedio que no causara erosión en las paredes y fondo del canal. Esta velocidad es muy incierta y variable, depende principalmente del tamaño,...