Canales

CANALES

En ingeniería se denomina canal a una construcción destinada al transporte de fluidos —generalmente utilizada para agua— y que, a diferencia de las tuberías, es abierta a la atmósfera. También se utilizan como vías artificiales de navegación. La descripción del comportamiento hidráulico de los canales es una parte fundamental de la hidráulica y su diseño pertenece al campo de laingeniería hidráulica, una de las especialidades de la ingeniería civil.

Los canales se pueden clasificar según el uso final que tengan: canales para agua potable, riego, drenaje, energía hidroeléctrica, etc.

Los canales tienen la finalidad de conducir los caudales de captación desde la obra de toma hasta el lugar de carga o distribución, de acuerdo a la naturaleza del proyecto y en condicionesque permitan transportar los volúmenes necesarios para cubrir la demanda.

En general, el canal de aducción en una cuenca de montaña, es la obra que requiere las mayores inversiones comparando con las demás obras civiles de un sistema hidráulico, ya que debido a su longitud y condiciones topográficas, los volúmenes de excavación, materiales de construcción, etc. superan en general al resto deobras civiles (obra de toma, cámara de carga o tanque de almacenamiento). En muchos casos el costo de inversión del canal será fundamental para establecer la viabilidad de un proyecto.


1.- CLASIFICACIÓN DE CANALES

Canales naturales
Se denomina canal natural a las depresiones naturales en la corteza terrestre, algunos tienen poca profundidad y otros son más profundos, según se encuentren enla montaña o en la planicie. Algunos canales permiten la navegación, generalmente sin necesidad de dragado.

Canales de riego
Éstos son vías construidas para conducir el agua hacia las zonas que requieren complementar el agua precipitada naturalmente sobre el terreno.
Canales de navegación
Un canal de navegación es una vía de agua hecha por el hombre que normalmente conecta lagos, ríos uocéanos.


2.- ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE LA SECCIÓN DEL CANAL

Los elementos geométricos son propiedades de una sección del canal que puede ser definida enteramente 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 verticaldel punto más 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.

• Área mojada: el área mojada (A) es el área de la sección transversal del flujo normal a la dirección del flujo.

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

• Radio hidráulico: el radio hidráulico (R) es la relación 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 poténcia 2/3 del radio hidráulico, se expresa como: A. R^(2/3)

3.- CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS E HIDRÁULICAS DE UN CANALSección efectiva de un canal:
Un canal puede adoptar diferentes formas desde trapezoidal hasta rectangular (pasando por formas poligonales, parabólicas, semicirculares, etc.).

Los canales en zonas de montaña se construyen generalmente de formas trapezoidales y rectangulares, los primeros en suelos con menor estabilidad relativa y los segundos en suelos con mayor estabilidad relativa o en suelos...