DISEÑO DE CANALES

(Fuente: Manual de diseño de obras hidráulicas del ANA)

Los canales a medida que van distribuyendo el agua reciben un tipo de orden o nombre de jerarquía como los que se mencionan en la siguiente imagen.

 

ELEMENTOS DE DISEÑO

a)       Trazo de canal

* Fotografía aéreas, imágenes satelitales, para localizar los poblados, caseríos, áreas de cultivo, vías de comunicación, etc.

* Plano topográfico y catastrales.

*Estudios geológicos, salinidad, suelos y demás información que pueda conjugarse en el trazo de canales.

NOTA: si el terreno tiene relieve complicado las secciones transversales no se hace cada 5 m y sino se hacen cada 20 m como mínimo.

 

b)       Radios mínimos en canales

"Radios mayores al mínimo no significa ningún ahorro de energía, es decir la curva no será hidráulicamente más eficiente, en cambio será más costoso"

 

 

c)       Elementos de una curva

 

 

 

 

d)       Rasante de un canal

 

* La rasante se debe trabajar sobre la base de una copia del perfil longitudinal del trazo.

* Tener en cuenta los puntos de captación cuando se trate de un canal de riego y los puntos de confluencia si es un dren u obra de arte.

* La pendiente de la rasante de fondo, debe ser en lo posible igual a la pendiente natural

promedio del terreno (optimizar el movimiento de tierras), cuando esta no es posible debido a fuertes pendiente, se proyectan caídas o saltos de agua.

* El plano final del perfil longitudinal de un canal, debe presentar como mínimo la siguiente información.

- kilometraje (progresivas)

 - Cota de terreno

 - BMs (Cada 500 o 1000 m)

 - Cota de rasante

 - Pendientes

 - Indicación de las deflexiones del trazo con los elementos de curva

 - Ubicación de las obras de arte.

 - Sección o secciones hidráulicas del canal, indicando su kilometraje.

 - Tipo de suelo

 - Cuadro con elementos geométricos e hidráulicos del diseño.

 

e)       Sección hidráulica óptima

 * Determinación de máxima eficiencia hidráulica

" misma área y pendiente conduce el mayor caudal posible"

 

* Determinación de mínima infiltración

"Para minimizar las perdidas por infiltración en canales de tierra"

 

* Notas

- De todas las secciones trapezoidales, la más eficiente es aquella donde el ángulo a que forma el talud con la horizontal es 60°.

 - Para cualquier sección de máxima eficiencia de cumplirse que el radio hidráulico es la mitad del tirante.

f)         Diseño de secciones hidráulicas

 

 

En lo que corresponde a la sección parabólica en cuanto al perímetro mojado no siempre sera la fórmula que se muestra su cálculo es más complejo.

 

(fuente: Ven Te Chow - Hidráulica de canales abiertos (1994))

* Rugosidad

- Depende del cauce y el talud.

* Talud

- Para U.S. BUREAU OF RECLAMATION recomienda un talud único de 1.5:1.

  

* Velocidades máxima y mínima permisible

- V mín permisible es aquella que no permite sedimentación.

0.8 m/s algunos recomiendan este valor como apropiado.

 - V máx perm

 

 

 

  - La BUREAU recomienda para hormigón sin refuerzo las velocidades no deben de exceder de 2.5 - 3.0 m/s para evitar la posibilidad de que el revestimiento se levante.

 - Cuando se tenga que proyectar tomas laterales u obras de alivio lateral, se debe tener en cuenta que las velocidades tienen que ser previamente controladas (Pozas de regulación) con la finalidad que no se produzca turbulencias que originen perturbaciones y no puedas cumplir con su objetivo.

* Borde libre 

 

 

g)        Criterios de espesor de revestimiento

"No existe una regla general"

* Se suele usar espesores desde 5 hasta 7.7 cm para canales pequeños y medianos y 10 a 15 cm para canales medianos y grandes, siempre que estos se diseñen sin armadura.