Diseño de Un Canal

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE HIDRÁULICA

Trabajo de Investigación N°1 “DISEÑO DE UN CANAL HIDRÁULICO”   ESTUDIANTE 

BEDÓN HUETE, Manuel Rolando CÓDIGO DE ESTUDIANTE 

20140042B Profesora Ing. Malpica Rodríguez Lidia Nelly

Lima – Perú 2017

 

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DISEÑO DE UN CANAL HIDRÁULICO En un proyecto de irrigación una parte importante del proyecto es el diseño de un canal, que se obtiene sobre la base del tipo de suelo, cultivo, condiciones climáticas, métodos de riego, etc. Mediante la conjunción de la relación agua  –  suelo  –  planta y los parámetros hidráulicos.

Figura 1  – Canales abiertos

1.- Definición: Son conductos abiertos en los cuales el agua circula debido a la acción de la gravedad y sin ninguna presión, dado que la superficie libre del líquido está en contacto con la atmosfera. Se llaman a los conductos abiertos que van a cielo abierto, es decir aquellos que se excavan a media ladera por lo general y el material excavado de ser posible se utiliza en el relleno del labio inferior.

Figura 2  – Canal de concreto

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2.- Información básica para el diseño:          

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Capacidad Trazo Topografía Geología Geotecnia

Figura 3  – Geología y topografía del terreno  

3.- Diseño de un canal abierto: 3.1.- Consideraciones para el diseño:   Al realizar el diseño de un canal, generalmente son dados el caudal Q, que se desea conducir y la gradiente(s), de la que se dispone y que puede variar dentro de los límites. Conocemos el coeficiente de rugosidad (n), que dependerá del tipo de revestimiento que se escoja.   El área mojada se calcula en función de la vvelocidad elocidad aceptable en el canal, que deb debe e variar entre 0.7 m/s y 2 m/s, para evitar la sedimentación y la erosión.

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  La forma óptima de la sección, hidráulicam hidráulicamente ente hablando, es aquella que con una superficie mojada mínima conduzca el caudal máximo.

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3.2.- Rasante de un canal: Se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones:   El trazo de la rasante de fondo se debe efectuar sobre el pe perfil rfil longitudinal.   Se debe tener en cuenta los puntos de confluencia. Cuando se trata de un dren o los puntos de captación, cuando se trate de un canal de riego.   La pendiente de la rasante de fondo, debe ser en lo posible igual a la pendiente natural promedio del terreno, si no es posible debido a fuertes pendientes, se proyectan caídas o saltos de agua.

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3.3.- Velocidades admisibles: Es la más baja velocidad que no iniciara sedimentación y no inducirá el crecimiento de plantas acuáticas y musgo, para diseñar un canal se debe tener en cuenta que la velocidad del flujo no debe descender de cierto límite inferior que la velocidad de deposición o sedimentación del material en suspensión que transporte el agua.

Figura 4  – Cuadro de velocidades admisible

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3.4.- Pautas para el diseño: El diseño hidráulico de los canales se hace siguiendo las siguientes pautas. a.- Caudal (Q). Es dato del problema. b.- Coeficiente de rugosidad de Manning (n). Depende de la naturaleza de la superficie en contacto con el agua.

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c.- Talud (t). Depende del material excavado.

d.- Relación fondo/tirante (b/y). Es definitivo por el diseñador teniendo en cuenta factores como el método de excavación, la economía y la practicabilidad. El valor de la relación puede ser igual, mayor o menor que el valor correspondiente a la sección más eficiente, Como referencia se indican las siguientes pautas.

El valor igual se justifica porque siendo el perímetro mojado mínimo el costo del revestimiento será mínimo.

El valor mayor se debe a que al adoptar una sección ancha como, ésta se facilita la extracción del agua de riego.

El valor menor se justifica porque con 'una sección honda como ésta se reduce el volumen de la excavación.

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f.- Velocidad mínima permitida (Vmín). Los valores normalmente sugeridos son:

g.- Velocidad máxima permitida (Vmáx). Para los canales revestidos este parámetro podría ser pasado por alto. Pero hay que tener presente que las velocidades muy altas (del orden de los 6 m/s) pueden levantar las piedras o los bloques del revestimiento. h.- Pendiente (So), Su valor viene gobernado sobre todo por la topografía, pero lo deseable es usar una pendiente pequeña a fin de no per-der mucha altura y llegar al punto de entrega del agua con una cota alta. i.- Margen libre o freeboard (f). Depende de varios factores, como tamaño del canal, magnitud de las lluvias, variaciones del nivel del agua por operación de compuertas, etc. Como guía pueden usarse las recomendaciones del U.S. Bureau of Reclamatio

Para canales revestidos:

 j.- Dimensiones Dimensiones finales finales.. El diseñ diseño o culmina co con n un ajus ajuste te de ci cifras, fras, sobre ttodo odo redon redondeando deando el valor obtenido del ancho de fondo b y recalculando el resto.

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4.- Bibliografía:  

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http://biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/publicacionez/sexta_sesion_dis e%F1o_hidraulico_de_canales.pdf

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  fluidos_cap02.pdf?sequence=8 http://repositorio.pucp.edu.pe/index/bitstream/handle/123456789/41245/mecanica_ 

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