estudiante

INTRODUCCIÓN
Los canales son el principal medio físico para la conducción de las aguas desde su fuente de origen hacia las áreas de riego u otro fin.
En algunas zonas, por razones climáticas, topográficas, de accesibili¬dad, o de costos de mantenimiento entre otras, se usan otros medios como las tuberías o túneles, etc.
Sin embargo, por razones económicas, en prácticamente latotalidad de los proyectos el canal está siempre presente, ya sea en la conducción o en la distribu¬ción de las aguas.
Por lo tanto se puede concluir que:
“el buen diseño de un canal es, por lo tanto, muy importante para ahorrar costos de construcción, operación, mantenimiento y de pérdi¬das de agua”.












FLUJO EN CANALES
FLUJO EN CANALES ABIERTO
En un canal abierto sepresentan los diferentes tipos de flujos:
A. Flujo Permanente.
1. Flujo Uniforme.
2. Flujo Variado.
a) Flujo Gradualmente Variado.
b) Flujo Rápidamente Variado.
B. Flujo no Permanente.
1. Flujo Uniforme no Permanente.
2. Flujo Variado no Permanente.
a) Flujo Gradualmente Variado No Permanente.
b) Flujo RápidamenteVariado no Permanente.
“El diseño de canales, se realiza bajo un flujo uniforme”
FLUJO UNIFORME

NÚMERO DE REYNOLDS
Ilustra matemáticamente la importancia que tienen las fuerzas viscosas en la generación del flujo.
Re= (VxRh)/ν
DONDE:
 V: VELOCIDAD EN M/S
 Rh: RADIO HIDRAULICO
 ν : VISCOSIDAD EN M2/S
Experimentalmente se demostró la siguiente tabla, de clasificación del tipo deflujo:

NÚMERO DE FROUDE -N°F-

 N°F < 1……..Régimen Subcrítico.
 N°F = 1……...Régimen Crítico.
 N° > 1……….régimen Supercrítico.
N°F = Vm / (g*Ym) 0.5
REPRESENTACIÓN GRAFICA DE UN FLUJO LAMINAR Y FLUJO TURBULENTO Y TABLA DE VALORES DE VISCOSIDAD DEL AGUA PARA DIFERENTES TEMPERATURAS


Temperatura - t - ( o C)
Viscosidad dinámica
- μ -
(Pa s, N s / m 2 ) x 10 -3Viscosidad Cinemática
- ν -
(m 2 / s) x 10 -6
0 1.787 1.787
5 1.519 1.519
10 1.307 1.307
20 1.002 1.004
30 0.798 0.801
40 0.653 0.658
50 0.547 0.553
60 0.467 0.475
70 0.404 0.413
80 0.355 0.365
90 0.315 0.326
100 0.282 0.29

ELEMENTOS QUE CARACTERIZAN A UN CANAL
Los elementos que caracterizan a un canal, son los siguientes:
 Ancho de Fondo…………………b
 Ancho de Boca…………………..B
Talud Lateral……………………..Z
 Profundidad………………….……y
 Borde Libre………………………..f
 Altura………………….………...…h
 Espejo de Agua…………………..T
 CORONA……….…………………C



ELEMENTOS GEOMETRICOS DE UNA SECCIÓN DE UN CANAL
Poseen las siguientes características:
 Área (a): es el área mojada o la sección transversal del flujo, perpendicular a la dirección del flujo.
 Perímetro mojado (p): es la longitud dela línea de intersección de la superficie de canal mojada y de un plano transversal perpendicular a la dirección del flujo.
 Radio hidráulico (rh): es la relación entre el área y el perímetro (rh=a/p).
 Espejo de agua (t): es el ancho de la sección del canal en la superficie libre.
 Profundidad hidráulica (d): es la relación entre el área y el espejo de agua (d = a/t).
 Profundidad de flujo(y): es el tirante de agua.
FILOSOFIA DE DISEÑO DE UN CANAL
 Para una determinada condición de “n”, “Q” Y “S”, solo existe una profundidad posible para mantener un flujo uniforme, “La Profundidad Normal”.
La fórmula que relaciona, los parámetros mencionados es la ecuación de manning:


DISEÑO PROPIAMENTE DICHO
A partir de lo expresado surge que para el cálculo de un canal, en el quedeseamos transportar un caudal “q” determinado, de un punto de coordenadas (x1,y1,z1) a otro (x2,y2,z2), teniendo así una longitud y con ello un desnivel (s), en un material o suelo(con un “n” y “z”) determinado (teniendo así un límite de velocidad máxima), además en el tramo de longitud tendremos características de materiales en suspensión (ello nos dará un límite mínimo de velocidad).
A...