Criterios Para El Diseño De Canales

INDICE

1. OBJETIVOS 2
2. GENERALIDADES 2
2.1. Elementos básicos en el diseño de canales 3
3. HIDRÁULICA 4
3.1. Estado de Flujo 4
3.2. Diseño hidráulico 5
3.3. Rugosidad 6
3.4. Velocidad Máxima y Mínima Permisible 6
3.5. Borde Libre 8
4. SECCIÓN HIDRÁULICA OPTIMA 8
4.1. Determinación de Máxima Eficiencia Hidráulica 8
4.2. Determinación de Mínima Infiltración 95. ESTUDIOS DE GEOTECNIA 10
5.1. Talud de Canal 10
5.2. Criterios para el espesor de revestimiento 11
6. OBRAS DE ARTE 12
6.1. Elección del tipo de estructura 12
6.2. Concepto de puente canal 13
6.3. Concepto de sifón invertido 13
6.4. Criterios de Diseño un de sifón invertido 14
6.5. Cálculo hidráulico de un sifón 16
7. CANAL DE DERIVACIÓN CHOCLOCOHA 20
8.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 24
9. BIBLIOGRAFÍA 25

CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE CANALES
1. OBJETIVOS
* Establecer los criterios necesarios y básicos para un correcto diseño de una estructura de conducción, que son los canales.
* Mostrar su aplicación con ejemplo práctico.

2. GENERALIDADES
El conocimiento empírico del funcionamiento de los canales se remonta a varios milenios.En la antigua Mesopotamia se usaban canales de riego, en la Roma Imperial se abastecían de agua a través de canales construidos sobre inmensos acueductos, y los habitantes del antiguo Perú construyeron en algunos lugares de los Andes canales que aún funcionan.
Claro es el ejemplo de los canales de Cumbe Mayo (Cajamarca), el centro hidráulico más importante de los Andes, este canal tiene 8 km delongitud y se cree que puede haber sido construido hacia el 1500 a.C. El conocimiento y estudio sistemático de los canales se remonta al siglo XVIII, con Chézy, Bazin y otros.

Figura N° 1. Canal sin revestimiento

En un proyecto de irrigación la parte que comprende el diseño de los canales, si bien es cierto que son de vital importancia en el costo de la obra, no es lo más importante puestoque el caudal, factor clave en el diseño y el más importante en un proyecto de riego, es un parámetro que se obtiene sobre la base del tipo de suelo, cultivo, condiciones climáticas, métodos de riego, etc.
Es decir mediante la conjunción de la relación agua – suelo – planta y la hidrología, de manera que cuando se trata de una planificación de canales, el diseñador tendrá una visión más amplia yserá más eficiente, motivo por lo cual el ingeniero destaca y predomina en un proyecto de irrigación.
3.1. Elementos básicos en el diseño de canales
Se consideran algunos elementos topográficos, secciones, velocidades permisibles, entre otros:
* Trazo de canales.- Cuando se trata de trazar un canal o un sistema de canales es necesario recolectar la siguiente información básica:
*Fotografías aéreas, para localizar los poblados, caseríos, áreas de cultivo, vías de comunicación, etc.
* Planos topográficos y catastrales.
* Estudios geológicos, salinidad, suelos y demás información que pueda conjugarse en el trazo de canales.

Figura N° 2. Movimiento de tierras en la construcción de canales

Una vez obtenido los datos precisos, se procede a trabajar en gabinetedando un trazo preliminar, el cual se replantea en campo, donde se hacen los ajustes necesarios, obteniéndose finalmente el trazo definitivo.

3. HIDRÁULICA

4.2. Estado de Flujo
El estado o comportamiento del flujo en canales está gobernado básicamente por los efectos de viscosidad y gravedad en relación con las fuerzas inerciales del flujo.
Efectos de Viscosidad: El flujo puede serlamiar, turbulento o transicional.
Efectos de Gravedad: Esta relación está dada por el Número de Froude, definido como:
F= Vg.L

Donde V: velocidad media del flujo
g: aceleración de la gravedad
L: longitud característica

En el flujo de canales abiertos la longitud característica es la profundidad hidráulica DH, la cual está definida como el área de la sección transversal del agua...