Canales Riego

CURSO: HIDROLOGÍA

TEMA 1: HIDRÁULICA DE CANALES
• Definición
• Gradiente Hidráulico
• Diversos modos de circulación
• Régimen uniforme
• Radio Hidráulico
• Sección de máxima eficiencia
• Condición de máxima eficiencia
• Energía específica
• Energía Absoluta
• Tirante Crítico
• Pendiente crítica
• Salto Hidráulico en Canales• Calculo y Diseño de canales.

DEFINICIÓN
Los canales son conductos abiertos en los cuales el agua circula debido a la acción de la gravedad y sin ninguna presión, pues a superficie libre del líquido está en contacto con la atmósfera. Cuando en un tubo circula agua ocupando parte de la sección se dice que el tubo está trabajando como canal. Puede suceder que un canal está cerrado, como en elcaso de los conductos que sirven de alcantarillas para que circule el agua de desecho y que eventualmente se produzca alguna presión debida a la formación de gases por la descomposición de las materias en solución y en suspensión, pero o es pequeña o tiene manera de escapar, por lo que el conducto se sigue considerando como canal.
Los canales se pueden clasificar según el uso final que tengan:canales para agua potable, riego, drenaje, energía hidroeléctrica, etc.
Los canales tienen la finalidad de conducir los caudales de captación desde la obra de toma hasta el lugar de carga o distribución, de acuerdo a la naturaleza del proyecto y en condiciones que permitan transportar los volúmenes necesarios para cubrir la demanda.
En general, el canal de aducción en una cuenca de montaña, es laobra que requiere las mayores inversiones comparando con las demás obras civiles de un sistema hidráulico, ya que debido a su longitud y condiciones topográficas, los volúmenes de excavación, materiales de construcción, etc. superan en general al resto de obras civiles (obra de toma, cámara de carga o tanque de almacenamiento). En muchos casos el costo de inversión del canal será fundamental paraestablecer la viabilidad de un proyecto.
 
Seccion efectiva de un canal:
Un canal puede adoptar diferentes formas desde trapezoidal hasta rectangular (pasando por formas poligonales, parabólicas, semicirculares, etc.).
Los canales en zonas de montaña se construyen generalmente de formas trapezoidales y rectangulares, los primeros en suelos con menor estabilidad relativa y los segundos ensuelos con mayor estabilidad relativa o en suelos rocosos.
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Un canal trapezoidal es caracterizado por la siguiente relación hidráulica:
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Donde:
b = Ancho de la solera
h = tirante
m = inclinación del talud, m = a/h
 [pic]Figura 1.1
Se recomienda  mantener el valor de ß entre 2.2 a 5, lo cual permite incremento de los volúmenes de excavación entre 2 a 3 %, en comparación a unasección hidráulicamente económica.
 
GRADIENTE HIDRÁULICO
Como el líquido que circula por un canal no tiene variaciones en su presión, sino que siempre se conserva a la presión atmosférica, la línea del gradiente hidráulico coincide con la superficie libre.
Gradiente Hidráulico es una forma de visualizar gráficamente la energía de presión (LGH: Línea de Gradiente Hidráulico) o la suma de todaslas energías (LET: Línea de Energía Total), que tiene el fluido en cada uno de los puntos del canal o tubería por donde fluye.
Puede suceder que la pendiente del canal sea muy fuerte y entonces el agua va adquiriendo mayor velocidad y el tirante va disminuyendo o bien que el desnivel de canal sean muy pequeño y entonces las velocidades sean cada vez menores con el consiguiente aumento deltirante, pero puede suceder que la sección hidráulica del canal sea constante y por lo tanto las velocidades son las mismas en todos los puntos a lo largo de canal, en tal caso se dice que el régimen es UNIFORME, y la pendiente del terreno es suficiente para vencer la fricción en el escurrimiento; la superficie de agua y la rasante son paralelas.
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Para el diseño de un canal se presume que el...