HIDRAULICA DE CANALES UNIDAD 1

INSTITUTO TECNOLOGICO DE TAPACHULA

HIDRAULICA DE CANALES
1. FLUJO UNIFORME

ING. JOSÉ RAÚL RIVERO ROJAS
Tapachula Chiapas, 06 de Julio de 2015

“Definición

de canal

Los canales son conductos abiertos o cerrados por el cual el
agua circula debido a la acción de la gravedad sin ninguna
presión; esto quiere decir que el agua fluye impulsado por la
presión atmosférica y de su propio peso, ya quela superficie
libre del agua está en contacto con la atmósfera”

CLASIFICACION DE LOS CANALES.
De acuerdo con su origen los canales se clasifican en:

a)Naturales: Se incluyen todos los cursos de agua que existen en
forma natural sobre la tierra, tales como: ríos, arroyos, lagos y
lagunas. La sección transversal de un canal natural es generalmente
de forma irregular y variable durante surecorrido (Fig.1.2a), lo mismo
que su alineación y las características aspereza de los lechos.

Figura 1.2a. Sección transversal
irregular.

B) Artificiales: son todos aquellos en la cual intervienen la mano del
hombre, tales como: canales de riego, de navegación, control de
inundaciones, desarrollo de energía hidráulica, alcantarillado pluvial,
sanitario y red de drenaje agrícola; los canalesartificiales
generalmente se diseñan con forma geométricas regulares, estos
canales se conocen con el nombre de canales prismáticos, de no
satisfacer estas condiciones el canal es no prismático (Fig.1.3). Las
secciones transversales más comunes de aplicar en los canales
prismáticos son: La rectangular, trapecial,
triangular, circular,
herradura y las compuestas (Fig.1.4).

Fig. 1.3. Canal prismático.Sección transversal.

Fig. 1.4. Secciones transversales tipos.
La selección de la forma determinada de la sección transversal, depende del
tipo de canal por construir; así, la trapecial es muy común en canales
revestidos, la rectangular en canales revestidos con material estable como
concreto, mampostería, tabique, madera, etc., la triangular en canales
pequeños como las cunetas y contracunetas en lascarreteras, y la circular en

Elementos geométricos de los canales: Los elementos geométricos son
propiedades de una sección de canal que pueden ser definidos 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) es la
distancia vertical del puntomás bajo de la sección del canal a la
superficie libre.
 Ancho superior: el ancho superior (T) es el ancho de la sección del
canal en la superficie libre.



Perímetro mojado: el perímetro mojado (P) es la longitud de la línea de la
intersección de la superficie mojada del canal con la sección transversal normal a la
dirección del flujo.



Radio hidráulico: el radio hidráulico (R) es larelación entre el área mojada y el
perímetro mojado, se expresa como: R = A / P



Profundidad hidráulica: la profundidad hidráulica (D) es la relación del área mojada
con el ancho superior, se expresa como: D = A / T



Factor de la sección: el factor de la sección (Z), para cálculos de escurrimiento o
flujo crítico es el producto del área mojada con la raíz cuadrada de la profundidad
hidráulica,se expresa como: Z = A. SQRT (D)



El factor de la sección, para cálculos de escurrimiento uniforme es el producto del
área mojada con la potencia 2/3 del radio hidráulico, se expresa como: A. R^(2/3)

Cuadro de fórmulas para un canal de secciones geométricas

DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDADES
 Distribución de velocidades en una sección transversal:
Debido a la esencia de la superficie libre y a lafricción a lo largo de las paredes del canal, las
velocidades en un canal no están del todo distribuidas en su sección. La máxima velocidad
medida en canales normales a menudo ocurre por debajo de la superficie libre a una distancia
de 0.05 a 0.25 de la profundidad; cuanto más cerca estén las bancas más profundo se
encuentra este máximo.
La distribución de secciones de un canal depende también...