Diseño de canales

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

APUNTES DE CLASES

ING. HUGO AMADO ROJAS RUBIO

CURSO DE IRRIGACIÓN Y DRENAJE

OBRAS DE CONDUCCION CANALES: Se llaman canales a los cauces artificiales de forman regular que sirven para conducir agua. El flujo del agua se produce sin presión; o sea, siempre existe una superficie libre en el cual se tiene la presión atmosférica. Puede por lo tantoconsiderarse canal cualquier conducto cerrado, como un tubo o túnel que se encuentra funcionando parcialmente lleno. Se llaman canales abiertos a los conductos que van a cielo abierto, es decir aquellas que se excavan a media ladera por lo general, y el material excavado de ser posible se utiliza en el relleno del labio inferior. Se llaman túneles a los conductos que se excavan bajo tierra con el objeto deatravesar una loma. CRITERIOS PARA EL TRAZADO: El criterio que dirige el trazado de los canales o túneles y la selección de una u otra posibilidad es el de conseguir la mayor eficiencia hidráulica y seguridad de las obras con el menor costo. El trazado de trabajo es similar a la que se realiza para carreteras, con la principal diferencia de que la pendiente longitudinal de un canal debe sersiempre positiva (bajando en la dirección del movimiento del agua) y puede variar solo dentro de ciertos límites. Por lo general, el sitio de la iniciación de la utilización del agua, como tanque de presión (Riego por Aspersión y/o goteo), comienzo de la zona de riego, etc. Esta establecida y desde allí se traza la línea de gradiente hacia el río para determinar la ubicación de las obras de toma. Lagradiente del canal es forzosamente menor que la del rió y mientras menor es la primera, mas larga resulta la longitud del canal y mayor el costo. A la inversa, un canal disminuye de sección y consiguientemente de costo con el aumento de la gradiente.

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Si se traza la línea del canal desde la toma hasta elsitio donde se utilizara el agua, siguiendo las líneas de nivel del terreno y descendiendo el numero de metros por kilómetros que da la gradiente escogida, se puede obtener un resultado sumamente tortuoso, que puede tener una longitud dos o tres veces mayor que la línea recta que une los dos puntos. Por eso debe estudiarse la posibilidad de rectificar la alineación acortando su longitud por medio detúneles, acueductos, rellenos u otros tipos de obras. En cada caso es necesario comparar el costo de las distintas alternativas. Los túneles se construyen cuando representan una solución más económica o más estable que un canal abierto. Si la pendiente transversal del terreno es muy fuerte (45° o mas), entonces el volumen de excavación de la plataforma se hace tan grande que resulta mas económicahacer un túnel. También cuando el canal debe contornear una loma muy pronunciada, muchas veces se puede reducir considerablemente la longitud por medio de un túnel que atraviesa la loma de un lado a otro.

El túnel se construye cuando la longitud de recorrido de un canal es mayor a 2.5 longitud del túnel

Al comparar los costos de un canal con un canal, es necesario tomar en cuenta no sololas inversiones, sino también los tiempos de construcción Un túnel puede costar mucho menos que un canal, pero su construcción tendrá un avance de 1 metro hasta 5 metros por un día, lo cual si tiene gran longitud demoraría mucho tiempo en completarse.

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SECCION TRANSVERSAL:

Al realizar el diseño de uncanal, generalmente son dados el caudal Q que se desea conducir y la gradiente de la que se dispone y que puede variar dentro de ciertos límites. También se conoce el coeficiente de rugosidad que dependerá del tipo de revestimiento que se escoja. El área mojada se calcula en función de la velocidad aceptable en el canal. Esta generalmente varía de 0.60 m/s y 3 m/s para evitar la sedimentación y la...