hidraulica

TRABAJO PRÁCTICO N°1
OBRAS HIDRAULICAS I
DISEÑO DE CANALES
1. Introducción
El flujo en canales abiertos tiene lugar cuando los fluidos fluyen por la acción de la gravedad y solo están parcialmente envueltos por un contorno sólido. En el flujo de canales abiertos el líquido que fluye tiene superficie libre y sobre el no actúa otra presión que la debida a su propio peso y a la presiónatmosférica. El flujo o escurrimiento de agua en un conducto puede ser:
1. Escurrimiento en canales abiertos
2. Escurrimiento en tubería y cañería
Para el diseño de canales generalmente se consideran 2 tipos de canales a saber:
1. Canales no erosionables
2. Canales erosionables
Los canales no erosionables son aquellos terminados o revocados con materiales no erosionables. Estos materiales pueden serhormigón, acero, piedra trabajada, fundición, madera, vidrio, plástico, etc.
La elección del material depende de la disponibilidad y costo del material, método de construcción y del propósito para el cual va a ser usado el canal generalmente 2 son las causas para revocar un canal:
1. Para prevenir la erosión
2. Para evitar pérdidas por infiltración
Otros canales no erosionables que norequieren ser revocados son los canales construidos sobre roca, todos los canales que no son revocados son erosionables pudiéndose mencionar los canales de tierra, arcilla, greda, etc.
1.2. Velocidad Mínima Permitida
Para evitar deposiciones del material solido se establece una velocidad mínima permitida que es la más baja velocidad que no iniciara sedimentación y no inducirá el crecimiento de plantasacuáticas y musgo. Las velocidades generalmente aceptables son:


1.3. Pendiente del Canal
En un canal se distinguen 2 pendientes:
1. Pendiente longitudinal
2. Pendiente lateral
La pendiente longitudinal
Está gobernada por la topografía y la carga de energía requerida para el flujo de agua en muchos casos. La pendiente puede depender también del uso del canal.
La pendiente lateral sepuede observar en una sección transversal del canal y su valor está en función de proteger el canal de la erosión y de la estabilidad que pueda ofrecer un talud, para material erosionable sin embargo una determinación más segura de las pendientes deberá ser controlada con el criterio de velocidad máxima permitida o el principio de fuerza tractiva.
Pendientes laterales aconsejables para canalesconstruidos con varias clases de materiales:

MATERIAL
TALUD (horizontal : vertical)
Roca
Prácticamente vertical
Suelos de turba y detritos
0.25 : 1
Arcilla compacta o tierra con recubrimiento de concreto
0.5 : 1 hasta 1:1
Tierra con recubrimiento de piedra o tierra en grandes canales
1:1
Arcilla firma o tierra en canales pequeños
1.5 : 1
Tierra arenosa suelta
2:1
Greda arenosa oarcilla porosa
3:1

1.4. Altura o Bordo Libre
La altura libre o bordo libre de un canal es la distancia vertical desde la parte superior del canal a la superficie libre del agua en condiciones de diseño.
Esta distancia deberá ser suficiente para prevenir que las olas o fluctuosidades en la superficie del agua desbordan por los lados del canal.
Bureau of Reclamation recomienda la siguiente fórmulapara el cálculo de bordo libre bajo condiciones ordinarias


Dónde: F= Altura libre o bordo libre
C= coeficiente 1.5 para una capacidad de canal de 0. 57
Coeficiente 2.5 para una capacidad de 84.95
Y = profundidad de agua en el canal
1.5. Velocidad Máxima Permitida
Es la velocidad media más grande que causara erosión del cuerpo del canal.MATERIAL
n
Agua Clara Vel (Ft/s)
Agua Turbia Vel (Ft/s)
Arena Fina
0,020
1,50
2,50
Greda Arenosa
0,020
1,75
2,50
Greda Limosa
0,020
2,00
3,00
Limo Aluvial
0,020...