Sanitarias

Cap 3 Diseño de Canales

III. DISEÑO DE CANALES
Un canal se clasifica como una Estructura de Conducción y sirve a diferentes proyectos como: Riego, Centrales Hidroeléctricas, Abastecimiento de agua potable, Drenaje y otros que requieran conducir el agua de aun lugar a otro.

3.1 Material del canal
Los canales pueden ser revestidos o no revestidos. Canal no revestido El canal se traza en elterreno natural: tierra, roca u otro material. Canal revestido El revestimiento tiene por finalidad proteger al canal de la fuerza erosiva de la corriente, evitar excesivas pérdidas por filtración, disminuir la rugosidad logrando una mayor velocidad permisible con lo cual se reduce la sección transversal. El espesor del revestimiento puede variar de 2 a 4 pulgadas (5 cm. 10cm) como puede verse enla figura 3.1, para canales rectangulares el espesor es mayor que para canales trapezoidales desde un mínimo de 10 cm, hasta un máximo de 20cm.

Fig 3.1 Clases de revestimiento

La construcción de canales revestidos se realiza usando diferentes materiales como mampostería de piedra, concreto, madera, ladrillo, planchas de fierro, etc., el costo es un porcentaje importante del costo total delcanal y su elección de efectúa tomando en cuenta: función del canal, materiales de construcción y los medios técnicos disponibles en cada zona, para finalmente efectuar una evaluación técnico-económica.
S.Santos H.

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3.2 Pendiente y Rasante del canal
Para el diseño de la rasante se debe tener en cuenta:  Las cotas de captación y entrega del agua.  La pendiente de larasante de fondo, debe ser en lo posible igual a la pendiente natural promedio del terreno, cuando esta no es posible debido a fuertes pendientes, se proyectan caídas o saltos de agua.  Para definir la rasante del fondo es importante comprobar si la velocidad obtenida es soportada por el tipo de material donde se construirá el canal. Valores de 1/1000,2/1000,3/1000,5/1000, 0.8/1000 ó 0.2/1000son usuales en la costa del Perú. Perfil Longitudinal Una vez definido el trazo del canal, se procede a dibujar el perfil longitudinal de dicho trazo, las escalas más usuales son de 1:1000 o 1:2000 para el sentido horizontal y 1:100 o 1:200 para el sentido vertical, normalmente la relación entre la escala horizontal y vertical es de 1 a 10. El plano final del perfil longitudinal de un canal, debepresentar como mínimo la siguiente información. (Ver Planos) Datos que debe contener un perfil longitudinal Ejemplo:
PROGRESIVA (Km)

0+040

0+060

COTA DE TERRENO
808.163 808.073 807.935 807.396 807.6

0+080

0+000 0+020

COTA DE RASANTE
806.790 807.590 807.190 806.390 805.990

       

PENDIENTE SECCION TIPO TIPO DE SUELO

0.02

0.004

I II Franco arenosoKilometraje (Progresiva) Cota de terreno Cota de rasante Pendiente de rasante Sección o secciones hidráulicas del canal, indicando su kilometraje Tipo de suelo Indicación de las deflexiones del trazo con los elementos de curva Ubicación de las obras de arte

S.Santos H.

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3.3 Características Hidráulicas y Geométricas

B1
m

W T

B2
β B.L

1 H y
θ

1
z

bFig 3.2 Elementos Geométricos de la Sección Transversal de un Conducto

Las características hidráulicas y geométricas están dadas por el tipo de sección transversal e hidráulica del fluido:
Tipo Q (m3/s) S n b (m) y A (m) (m2) V (m/s) P (m) R (m) BL (m) H (m) W (m) z F

Tipo: Q: S: n: b: y: A: V: P: R: BL: H: W: z: F: B1:

tipo de canal a describir caudal de diseño pendiente del fondo delcanal coeficiente de rugosidad de Manning. ancho de solera ó ancho de plantilla., ancho de la base de un canal profundidad del agua o tirante área de la sección transversal velocidad del agua perímetro mojado radio hidráulico borde libre (H – y) altura total del canal. ancho total del canal talud lateral número de Froude Banqueta, corona, incluye vía de mantenimiento del canal. Ancho Mínimo 1.20m...