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CURSO: HIDRAULICA DE CANALES ABIERTOS

Prof.: Ing. Msc. Richard Pehovaz Alvarez

CAPÍTULO 2: DISEÑO DE CANALES


Características:

Conducto para transportar agua
Generalmente de sección transversal prismática
Su trazo es siempre descendente y estrechamente ligado a las características del terreno
Sus dimensiones varían y sirven para transportar decenas de m3/s o unos pocos l/s
Elconducto debe ser seguro: borde libre


Clasificación:

A) Canales no erosionables: son los excavados en roca o los excavados en tierra que
serán revestidos.
B) Canales erosionables : son los excavados en tierra y no serán revestidos.
a. Canales que socavan pero no sedimentan
b. Sedimentan pero no socavan
c. Socavan o sedimentan indistintamente
Para el curso: canales (A) y (a)considerando que transportan agua limpia y clara

CAPÍTULO 2: DISEÑO DE CANALES

Hipótesis para el diseño
• El flujo es permanente uniforme en el canal.
CONSIDERACIONES GENERALES
En general, los factores a considerar en el diseño de canales son:

•Material, para determinación del coeficiente de rugosidad del canal (n Manning)
•Pendiente ,en general, determinada por topografía y altura de energíarequerida
•Talud ,según naturaleza del terreno
•Margen libre, para prevenir rebose
•Velocidad mínima permisible, para evitar deposición de material, crecimiento de
plantas, de musgo

CAPÍTULO 2: DISEÑO DE CANALES
MATERIAL
El material que constituye un canal permite determinar:
Rugosidad del canal, n
•Angulo natural de reposo, θ
•Velocidad máxima no erosiva, Vmax

Por otro lado, eltipo de material permite distinguir entre canales erosionables y
no erosionables.

PENDIENTE
La pendiente longitudinal del fondo del canal está generalmente gobernada por:
•Relieve topográfico
•Altura de energía requerida en el punto de entrega; lo cual depende del
propósito para el cual se construye el canal.

CAPÍTULO 2: DISEÑO DE CANALES
TALUD
El talud de un canal dependefundamentalmente del tipo de material que lo
constituye. Otros factores a considerar en la determinación del talud son el
método de construcción, las pérdidas por filtración, etc.

En líneas generales, se debe tender a un talud tan pronunciado como sea
posible y diseñado para alta eficiencia hidráulica y estabilidad.
La tabla siguiente incluye valores usuales del talud de un canal, de acuerdo al
tipode material:

Fuente: Vem Te Chow. Hidráulica de los
Canales abiertos.

CAPÍTULO 2: DISEÑO DE CANALES
MARGEN LIBRE
Distancia vertical medida desde el borde superior del mismo hasta la superficie
libre del agua, para la condición de diseño. Esta distancia debe ser estimada de
modo de evitar que posibles olas o fluctuaciones del nivel del agua traigan
consigo un desborde del canal.Aunque no hay reglas universalmente aceptadas para la determinación del
margen libre, es común adoptar valores de diseño entre el 5% y 30% del tirante
de agua.
VELOCIDAD MINIMA PERMISIBLE
Es la más baja velocidad para la cual no se inicia sedimentación de partículas y/o
crecimiento de plantas acuáticas y musgo.
Cuando el agua no conduce finos, este factor tiene poca importancia, excepto por
suefecto en el crecimiento de plantas
En general, puede adoptarse una velocidad mínima de 0.60 a 0.90 m/s cuando
la presencia de finos es pequeña. Una velocidad no menor a 0.75 m/s evitará
el crecimiento de vegetación.

CAPÍTULO 2: DISEÑO DE CANALES

CANALES NO EROSIONABLES
Revestimientos:
Pueden ser muy variados: concreto, piedra plana asentada con mortero, piedra
canteada asentada conmortero, revestido de acero, de madera, de ladrillo ,etc.
Los canales se revisten para prevenir la erosión y para minimizar las pérdidas por
filtraciones.
Las pérdidas de agua a lo largo de un canal por efecto de las filtraciones y evaporación
del agua superficial, son del orden del 5% en canales revestidos y del 30% o más en
canales de tierra

CAPÍTULO 2: DISEÑO DE CANALES

Parámetros...