TEORIA

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HIDRAULICA APLICADA

DISEÑO DE CANALES

Canal de distribución Heredia – Días Limón - en el Sub Sector de Riego Muy Finca.

1. GENERALIDADES. 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, donde el agua circula debido a la acción de la gravedad y sin ninguna presión. 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 la ingeniería hidráulica, una de las especialidades de la ingeniería civil. Los cauces naturales donde se incluyen los ríos , arroyos y torrentes están comprendidos dentro de las leyes del flujo de conductos a superficie libre. En el caso de los canales artificiales sus secciones se definen en su diseño, sus cursos tienen

diferentes secciones y pendientes

rugosidades

lo que implica

cambio de

velocidades

y en algunos casos cambio de régimen con el cual fluyen.

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2. FORMAS DE SECCIÓN DE CANALES. No siempre se puede diseñar de acuerdo a la teoría, al final se imponen una serie de circunstancias locales que imponen un diseño propio para cada situación. Por eso se debe tener en cuenta ciertos factores, tales como: tipo de material del cuerpo del canal, coeficiente de rugosidad, velocidad máxima y mínima permitida, pendiente del canal, taludes, etc. Las más conocidas en la práctica son: a) TRAPECIAL. Es la más común, adaptándose esta forma sobre todo por razones de estabilidad de taludes del canal y facilidades constructivas, además esta forma suficientemente inclinada evitará el uso de encofrados si el canal fuera revestido. b) RECTANGULR. En este caso el talud interior del canal es cero, esta sección se adapta sobre todo en zonas de suelos estable y se quiere ahorrar cotes excesivos. c) CIRCULAR. Es la sección hidráulica más eficiente, generalmente son tubos prefabricados o cilindros de gasolina, que son usados como canales. Son baratos y se ahorra excavación. Tabla A1. Relaciones geométricas de las secciones transversales más frecuentes.

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3. CLASIFICACIÓN DE LOS CANALES. 3.1. POR SU CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN. 3.1.1. Canales Principales o de Conducción.  Llamados también canal Madre o de Derivación, sirve para transportar el agua desde la bocatoma hasta la cabecera de los sectores de irrigación.  Va por las partes más altas de las laderas para poder aprovechar al máximo el área de riego. Cada sector de riego, tiene aprox. (1000 – 6000 ha).  Su capacidad es del orden de (3 – 100 m3/s). Ejemplo. 

Canal alimentador (Río Chancay – Proyecto Tinajones: Q=70 m3/s)



Canal Madre Pampa Blanca.



Canal de derivación (Río Piura – Proyecto Chira _ Piura : Q=70 m3/s)



Canal Taymi (Q = 25 - 65 m/s.)

3.1.2. Canales de Segundo Orden o Sub Canal. 

Llamados también Sub-Canales,

toma el agua del canal principal para entregarle

después a otros canales de tercer orden llamados LATERALES. 

También va por la parte alta del área de riego.



Capacidad del orden 2 – 10 m3/s

Ejemplo. 

Canal Túcume, Heredia (proyecto tinajones – río chancay).

3.1.3. Canal de Tercer Orden o Laterales. 

Toma el agua del sub canal y luego lo va entregando a otros sub-canales de cuarto orden.



Área servida por un lateral varía de 60 – 350 ha.



Capacidad del orden de 300 L/s



El área servida por un lateral se le conoce como unidad de riego.

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3.1.4. Canales de Cuarto Orden o Sub-Laterales. 

Toman el agua del lateral y lo van entregando luego a las parcelas o lotes de riego.



Área servida por un Sub-Lateral, varia de 20 a 60 ha.



Capacidad del orden de 60 – 200 L/s (en la práctica se le da 10 L/s)



El área de riego servida se le conoce como Unidad de Rotación.

3.1.5. Canales de quino orden o regaderas. 

Son canales a nivel de Parcelas, son generalmente pequeñas acequias, de tierra que distribuyen el agua dentro de la parcela hacia los surcos, mezclas o pozas.



PARCELA DE RIEGO. Según condición agraria es de 4 has. en el Perú.



Al lado de Canales o Drenes siempre debe existir un camino de vigilancia.

3.2. POR EL MATERIAL DE QUE ESTAN HECHOS. 3.2.1. No Revestidos. Son los canales de tierra.

3.2.2. Revestidos. Pueden ser de concreto, asfalto, mampostería, fierro, madera, plásticos.

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3.3.POR SU ORIGEN. 3.3.1.

Naturales. incluyen todos los tipos de agua que existen de manera natural en la tierra, lo cuales varían en tamaño desde pequeños arroyuelos en zonas

montañosas

hasta

quebradas,

ríos

pequeños y grandes, y estuarios de mareas. Las corrientes subterráneas que transportan agua con

una

superficie

libre

también

son

consideradas como canales abiertos naturales. Las propiedades hidráulicas de un canal natural por lo general son muy irregulares.

Canal natural formado por lava - Islas Galápagos

3.3.2. Artificiales. son aquellos construidos o desarrollados mediante el esfuerzo humano: canales de navegación, canales de centrales hidroeléctricas, canales y canaletas de irrigación, cunetas de drenaje, vertederos, canales de desborde, canaletas de madera, cunetas a lo largo de carreteras etc..., así como canales de modelos de laboratorio con propósitos experimentales las propiedades hidráulicas de estos canales pueden ser controladas hasta un nivel deseado o diseñadas para cumplir unos requisitos determinados. La aplicación de las teorías hidráulicas a canales artificiales producirán, por tanto, resultados bastantes similares a las condiciones reales y, por consiguiente, son razonablemente exactos para propósitos prácticos de diseños.

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4. ELEMENTOS DE UN CANAL. Los elementos geométricos son propiedades de una sección de canal que pueden ser definidos por completo por la geometría de la sección y la profundidad de flujo. Estos elementos son muy importantes y se utilizan con amplitud en el cálculo de flujo. Las partes constituyentes de un canal son:

Fig. N° 1 Donde:  b

= Base del canal o ancho de solera.

 d

= Tirante de agua.

 f

= Borde libre.

 m1

= Talud interior del canal.

 m2

= Talud de corte.

 m3

= Talud exterior del terraplén del canal.

 C1 y C2

= Anchos de bermas o caminos de servicio o vigilancia.

 H = f + d = Altura total del canal.  T

= Ancho superficial de agua en el canal.

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5. DISEÑO HIDRÁULICO DE CANALES. El diseño de un canal consiste en la selección de la forma y el dimensionamiento de la sección transversal de manera que cumpla con todos los requisitos de funcionamiento hidráulico. Los canales se diseñan teniendo en cuenta algunos aspectos de tipo general, tales como:  Se prefieren en zonas de baja pendiente.  Diseño por tramos de canal con flujo uniforme.  La velocidad debe ser suficientemente alta para impedir sedimentación de partículas que transporta el agua en suspensión o en el fondo.  La velocidad debe ser suficientemente baja para evitar erosión de las paredes y fondo del canal.  Las dimensiones iniciales del diseño deben ajustarse en algunos casos para hacerlas más convenientes en la práctica, por lo que primero se determinan las dimensiones siguiendo las leyes de flujo uniforme y luego se definen las dimensiones definitivas.  Las dimensiones finales del diseño deben evitar tener profundidades del flujo próximas a la crítica.

5.1. Información básica de diseño  Topografía: define la longitud y pendiente media de los tramos de canal.  Hidrología: define el caudal disponible en la fuente de agua que se va a aprovechar.  Suelos: definen las características del material de excavación, los taludes laterales del canal, coeficientes de permeabilidad, velocidades máximas permisibles, coeficientes de rugosidad del cauce, necesidad de revestimiento del canal.  Estudios de demanda: definen el caudal de diseño según las necesidades del proyecto: riegos, acueductos, centrales hidroeléctricas, drenaje, recreación, etc.  Consideraciones ambientales: usos del agua, servidumbres, riesgos para los seres vivos, calidad del agua.

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6. METODOS PARA EL DISEÑO DE CANALES. METODO MODERNO Aplicando la fórmula de Darcy: El procedimiento consiste en calcular primero f .Luego determinamos la velocidad mediante la expresión: √ Se calcula el número de Reynolds de flujo utilizando la expresión:

Con

este

número

de

Reynolds

Re

y

con

la

relación

de

rugosidad

relativa

se encuentra ―f‖ en el diagrama de Moody . Si este ―f‖ no coincide con el cálculo original, se continúa con una segunda iteración, utilizando el f que se calculó. Se procede de esta forma hasta que se alcanza buena concordancia entre el f insertado y el f calculado. Si desean utilizarse ecuaciones para calcular f, debe conocerse en qué zona del flujo se está. Para un flujo en tuberías existen los siguientes criterios que pueden aplicarse al flujo en canales.

Donde:

Conocida la zona de flujo, el coeficiente f puede determinarse por ecuaciones que son análogas presentadas para el flujo en tuberías. Allí tenemos que: Para la zona de flujo hidráulicamente liso podemos aplicar la fórmula de Blasius, si Re105 es recomendable la ecuación de Von Karman. √ √ Para la zona de flujo de transición, puede utilizarse una modificación de la ecuación de Colebrook:

Finalmente en la zona de flujo rugoso donde

en la ecuación anterior, se tiene:

√ METODO CLASICO - Aplicando la fórmula de Manning. El procedimiento consiste en agrupar en un solo miembro de la fórmula de Manning los valores conocidos y en el otro las variables que estarán en función del tirante normal, y cuyo valor podría determinarse a través de un proceso de tanteos o por otro método que se crea conveniente. Simbólicamente el procedimiento a seguir es el siguiente: De la fórmula de Manning, se tiene:

Los valores conocidos para el diseño son: Q, n, S y Z. Los valores desconocidos son: A, R, Y, T y P.

7. ECUACIONES DE LA HIDRODINÁMICA APLICADA A CANALES En flujo uniforme, la velocidad es constante, y de la ecuación de Energía, se tiene que las pérdidas de carga, vienen determinadas por la pendiente constante de la solera (S0=tgθ). hp=z1-z2=L·S0

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En la evaluación de las pérdidas de carga, se puede utilizar la ecuación de DARCY– WEISBACH:

En donde ―Dh‖ es diámetro hidráulico del canal, que es igual a 4Rh; siendo el radio hidráulico, la relación entre el área de la sección transversal y el perímetro mojado. Con lo que se obtiene la expresión de la velocidad de la corriente uniforme: √

√

√

√

CONSTANTE DE CHEZY: el término que incluye el factor de fricción, se denomina constante de CHEZY del canal: √ Con lo que la ecuación de la velocidad de la corriente uniforme es: √ COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DE MANNING: para números de REYNOLDS grandes (régimen turbulento completamente desarrollado) la importancia de la subcapa límite laminar disminuye frente a la rugosidad, y el coeficiente de fricción pasa a depender sólo de la rugosidad relativa (VON KARMAN, 1938): ⁄ √ De donde se puede obtener el siguiente ajuste potencial del factor de fricción: (

)

⁄

Que introduciéndolo en la ecuación de la velocidad de flujo uniforme, se tiene: √

(

)

⁄

√

√

√

En donde ―n‖ es el coeficiente de rugosidad de MANNING: √

⁄

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8. CRITERIOS DE DISEÑO PARA CANALES DE FLUJO UNIFORME E INFORMACIÓN BASICA 8.1.VELOCIDADES.- Las velocidades de un canal pueden fluctuar entre un valor máximo que no produzca erosión en el canal y un valor mínimo que no produzca sedimentación.

Recomendaciones: 

Sobre todo para los canales en tierra, estos admiten con el tiempo mayores velocidades debido a que se han estabilizado sobre todo si las aguas transportan limos y arcillas en suspensión que ayudan a estabilizar más el canal, porque estas partículas rellenan los poros de las paredes del canal dándole mayor cohesión.



De dos Canaels que tienen diferente profundidad e igual velocidad media, el canal menos profundo tiene velocidades de erosión mayores con las paredes.



En canales de conducción que no tienen tomas en tramos largos puede diseñarse el canal para la velocidad máxima permisible reduciendo así la sección de excavación, pero si se va a entregar agua a lo largo del canal es preferible mantener velocidades bajas manejables.



Así para canales de distribución esta velocidad es del orden de 0.80 m/s que nos permita un mejor control del agua porque nos da tiempo para operar los dispositivos de riego, además n las tomas que se tienen ensanchamientos con baja velocidad y si se tiene velocidades mayores en el canal, estas estructuras serán “zonas de sedimentación” lo que producirá la colmatación de la misma.



Se debe procurar no tener velocidades críticas o próximas a ella en un canal para evitar la producción de resultados hidráulicos lo que traería consigo fluctuaciones en el nivel del agua en el resalto y por consiguiente alteraciones en la entrega de agua si es que el canal tiene tomas.



Hay que aclara que cuando se quiere salvar niveles topográfico grandes, es necesario construir

una rápida donde se tendrá velocidades más altas que la crítica,

constituyéndose al final de la rápida ―una poza de disipación‖ para formar el “resalto

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hidráulico” en este caso será muy beneficioso distribuir la energía cinética del agua para reducir su velocidad. A. PARA CANALES SIN REVESTIR En la tabla N° A2 se dan las velocidades máximas y mínimas permisibles para un canal sin revestir, dado por la Sociedad Americana de Ingeniería Civil de los EE.UU (ASCE). TABLA A2 VELOCIDAD PERMICIBLE EN m/s MATERIAL MÍNIMA

MÁXIMA

Arcilla

0.45

0.75

Arena

0.75

1.25

Grava

1.25

2.00

A.1. Para Canales Excavados en Tierra dmax = √ TABLA A3 VELOCIDAD EN m/s

CAUDAL

TIPO DE CANAL MÍNIMA MÁXIMA Canales Laterales Pequeños

0.45

0.75

(80-700) L/s

Canales Principales

0.60

1.35

(1-10)m3/s

A.2. Para Canales Excavados en Roca. TABLA A4

MATERIAL

VELOCIDAD MÁXIMA EN m/s

Conglomerado o Grava Cementada

2.00 – 2.50

Esquistos o Pizarras

2.00 – 2.50

Roca Sedimentaria Suave

2.00 – 2.50

Roca Dura

3.00 – 4.50

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ESQUEMA DE TRAZADO DE CANALES Y DRENES

TABLA A6. MÁXIMA VELOCIDAD PERMITIDA EN CANALES NO RECUBIERTOS DE VEGETACIÓN MATERIAL DE LA CAJA DEL CANAL Arena fina coloidal Franco arenoso no coloidal Franco limoso no coloidal Limos aluviales no coloidales Franco consistente normal Ceniza volcánica Arcilla consistente muy coloidal Limo aluvial coloidal Pizarra y capas duras Grava fina Suelo franco clasificado no coloidal Suelo franco clasificado coloidal Grava gruesa no coloidal Gravas y guijarros

“n” Manning 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020 0.025 0.025 0.025 0.020 0.030 0.030 0.025 0.035

Agua limpia 1.45 0.53 0.60 0.60 0.75 0.75 1.13 1.13 1.80 0.75 1.13 1.20 1.20 1.80

Velocidad (m/s) Agua con partículas Agua transportando arena, coloidales grava o fragmentos 0.75 0.75 0.90 1.05 1.05 1.05 1.50 1.50 1.80 1.50 1.50 1.65 1.80 1.80

0.45 0.60 0.60 0.60 0.68 0.60 0.90 0.90 1.50 1.13 0.90 1.50 1.95 1.50

Fuente: Krochin Sviatoslav. ‖Diseño Hidráulico‖, Ed. MIR, Moscú, 1978

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B. PARA CANALES REVESTIDOS TABLA A7. Velocidades Máximas Permisibles (m/s) MATERIAL

VELOCIDADES MAXIMA EN m/s



Canales revestidos con materiales arcillosos.

0.6 – 1.25



Canales revestidos con concreto o losas

1.50

asfálticas o con membranas. 

1.0 – 3.75

Canales de concreto reforzado en tramos cortos sin estructuras y rápidas.



Canales revestidos sin esfuerzo (Vc: velocidad crítica)



Canales revestidos sobre material arenoso por precaución de fisuras por las que penetra el agua a velocidad.



Canales con tramos largos entre tomas (represas y pendientes fuertes, se puede tener)



Para conductos cerrados que trabajan a presión.

TABLA A8. Velocidades Máximas en Hormigón en Función de su Resistencia. RESISTENCIA,

PROFUNDIDAD DEL TIRANTE EN METROS

en kg/cm2

0.5

1

3

5

10

50

9.6

10.6

12.3

13.0

14.1

75

11.2

12.4

14.3

15.2

16.4

100

12.7

13.8

16.0

17.0

18.3

150

14.0

15.6

18.0

19.1

20.6

200

15.6

17.3

20.0

21.2

22.9

Fuente: Krochin Sviatoslav. ”Diseño Hidráulico”, Ed. MIR, Moscú, 1978

Esta tabla A8, da valores de velocidad admisibles altos, sin embargo la U.S. BUREAU OF RECLAMATION, recomienda que para el caso de revestimiento de canales de hormigón no armado, las velocidades no deben exceder de 2.5 m/seg. Para evitar la posibilidad de que el revestimiento se levante.

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TABLA A9 VELOCIDADES MAXIMAS DE EROSIÓN

VELOCIDADES DE SEDIMENTACIÓN

En arena fina 0.40 m/s En arcilla arenosa 0.50 Arcilla pura, Limo 0.60 Arcilla ordinaria, grava fina 0.70 Grava gruesa 1.20 Cantos y grava 1.50 Esquistos tiernos 1.80 Rocas estratificadas 2.40 Rocas duras 4.00 Hormigón 4.50 Limo de aluvión coloidal, mezcla de grava, arena y arcillas. 1.00

Arcillas Arena fina (0.002) Arena gruesa (0.005) Gravilla (0.008) Grava (0.025)

0.80 m/s 0.16 0.21 0.32 0.65

Si el agua arrastra material sólido, conviene que éste no sedimente en el canal, y sólo si en los depósitos dispuestos para ello. Las velocidades por bajo de las que se sedimentan dichos elementos sólidos son: (x) Corrientemente una V = 0.60 – 0.90 m/s Suele ser suficiente para evitar sedimentos.

8.2. PENDIENTE LONGITUDINAL DE FONDO Depende de la velocidad permisible de la fórmula de Manning y de la rugosidad.

Dónde:   

n = Cte. Que depende del material. R = Radio hidráulico. Se observa que V depende de R y S, no hay un valor recomendable para R.

TABLA A10: El ASCE-Valores de pendiente longitudinal para canales revestidos en Concreto. Caudal máximo de diseño (m3/s) Radios hidráulicos (m) Pendiente Longitud. De fondo

375 275 130 115 63 37 28 24 20

3.44 4.11 3.17 – 3.41 3.02 1.92 1.58 – 1.25 1.49 1.19 1.22

0.00061 0.00010 0.00010 – 0.00005 0.00010 0.00040 0.00039 - 0.00139 0.00030 0.00040 0.00035

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

En el caso del canal de alimentación del Reservorio Tinajones S=1%o, Q = 70 m3/s.



Canal de Irrigación Chira del Proyecto Chira – Piura S = 0.35%o.



Pendiente adoptadas en canales según las circunstancias 0.005



Si partimos, de una cierta Velocidad Media Límite, éste se puede conseguir variando

S

0.00005.

inversamente el Radio Hidráulico y la Pendiente. (radio hidráulico grande y pendiente pequeña o radio hidráulico pequeño y pendiente grande). 

Cuando el canal ha de conducir Gran Caudal y la Sección Mojada es relativamente grande, grande también será el Radio Hidráulico, por lo que la Pendiente ha de ser pequeña para no obtener velocidades exageradas.



En cambio para canales pequeños, el R será escaso y la S será relativamente grande para obtener velocidades medias corrientes.



Para caídas de alturas relativamente escasas y gran caudal 0.0004 S 0.00005.



Para caídas de mayor altura y escaso caudal S 0.005.

8.3. COEFICIENTE DE RUGOSIDAD (n) 

El valor de “n” depende del tipo de material de las paredes del canal y de la convención del mismo, esto porque con el tiempo la asperosidad de las paredes producidas por la erosión del agua aumenta el valor de ―n‖.



El crecimiento de hierbas en el canal disminuye la capacidad de conducción del canal llegando estos valores a un 40%.



Mientras más grande sea el canal menos influencia tiene ―n‖.



El Ing. Pablo Bestrain de la Secretaría de Recursos Hidráulicos de México propone la fórmula para un canal de rugosidad diferente en las paredes.

√ -

nc

-

n1, n2, n3= Coeficiente de rugosidad parciales.

-

p1, p2, p3= Perímetros Parciales.

= Coeficiente de rugosidad compuesto.

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8.3.1. Otro caso de rugosidad compuesta. Cuando la forma de la sección transversal del canal permite por lógica suponer que la velocidad sea única en los elementos del área, la rugosidad se estima mediante la fórmula:

ESFUERZO CORTANTE



Una vez obtenido el valor de n se introduce en la fórmula de Manning para el cálculo de flujo en la sección total.



Para el caso de canales en las que crecen yerbas solo en el fondo y en las paredes no se puede evaluar los valores separados de ―n‖ y luego encontrar el valor compuesto de ―

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‖

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VALORES DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD “n” EN LA FORMULA DE MANNIG



CANALES ABIERTOS SIN REVESTIR

n

Canal excavado en arcilla con depósitos de arena limpia

0.025

Canal recto excavado en arena fina y compacta

0.025

Canal excavado en arcilla con depósitos aluviales

0.029

Canal excavado en roca usando explosivos

0.040

Canal con una ladera en talud revestido de concreto y la otra ladera sin revestir

0.026

Canales de tierra en buenas condiciones

0.017

Canales naturales de tierra, libre de vegetación

0.020

Canales naturales con alguna vegetación y piedras en el fondo

0.025

Canales naturales con abundante vegetación

0.030

Arroyos de montañas con muchas piedras

0.040



CANALES ABIERTOS REVESTIDOS

n

Revestidos de arcilla (en canales con capacidad hasta de 35

0.025

(canales con capacidad mayores)

0.020-0.022

Revestimiento plástico, cobre, sup. muy lisas

0.010

Revestidos de concreto: Con acabados muy buenos

0.011-0.012

Con radios hidráulicos 3m

0.014

Con radios hidráulicos hasta 6m

0.016

Concreto lanzado con neumático

0.027

Losas de concreto con juntas suaves y superficies lisa

0.012-0.013

Madera suave, metal Concreto con cemento PORTLAND

0.014-0.017

Mamposterías (de piedra)

0.025 (0.018)

Asfalto con superficie lisa

0.013

Asfalto con superficie rugosa

0.016

Concreto asfaltico

0.014



COEFICIENTES DE RUGOSIDAD EN TUNELES

Roca con superficie muy rugosa

0.04-0.06

Roca con superficie bien definida

0.025-0.035

Roca protegida con concreto lanzado neumáticamente

0.020-0.030

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8.4. TALUDES RECOMENDABLES PARA CANALES Es el valor que ofrece estabilidad de los taludes, evitándose derrumbes de las paredes del canal. El U.S. BURFAU OF RECLAMATION, recomienda un TALUD UNICO 1.5 : 1 para los CANALES usuales en sus DISEÑOS.

 Solución Permanente:

 Solución Temporal:

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TALUDES APROPIADOS PARA DIFERENTES TIPOS DE MATERIAL TALUD (VERTICAL: HORIZ.

MATERIAL Roca

Prácticamente vertical

Suelos de Turba y Detritos

1 : 0.25

Arcilla compacta o tierra con recubrimiento d concreto o 1 : 0.5 hasta 1 : 1 mampostería Tierra con recubrimiento de piedra o tierra en grandes canales 1 : 1 (Rocas Alteradas) Arcilla firme o tierra en canales pequeños, o revestidos con 1 : 1.5 piedra Tierra arenosa suelta, material poco estable

1:2

Greda arenosa o arcilla porosa

1:3

8.5. CURVATURA HORIZONTAL  Cuando un canal tiene curvas debe tener RADIOS RECOMENDABLES de las mismas, así para: 

Canales de pequeña capacidad : (60 - 700) L/S R > 15d ó R > (3-7)T. d (tirante del canal) ; T (Ancho superficial del pelo de agua) (m)



Para Canales Grades: Q >700 L/S R > 6T ó R > 50m.

i)

ii)

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 La sobreelevación que se produce de la Superficie de agua en curvas como se ve en la fig. ii) es: h = V 2 T/gR

Por ejemplo inmediatamente aguas debajo de la cascada del canal alimentador del RESERVORIO TINAJONES existe una curva que cuando el Q = 70m3/s ocasiona una sobreelevación h = 0.80m inclusive produce pequeños salidas del agua intermitentes lo que ha obligado a proteger con enrocado la berma del canal.  También se recomienda para R los valores dados en la Tabla Nº12

RADIOS DE CURVATURA HORIZONTAL RECOMENDADO EN CANALES TABLA Nº 12 DESCARGA DE AGUA DEL CANAL (m3/Seg)

RADIOS MINIMOS Recomendables (Mts)

20

100

15

80

10

60

5

20

1

10

0.5

5

8.6. BORDE LIBRE (f)

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Como resguardo contra posibles ingresos de agua al canal procedente de lluvias y efectos de oleaje por el viento sobre la superficie de agua que puedan verter sobre los bordes del perfil, especialmente sobre los terraplenes. -

Según Gómez Navarro: En Canales sin revestir f varía de 0.30 hasta 1.20 m.

-

EL BUREAU OF RECLAMATION: Recomienda estimar el borde libre con la siguiente fórmula:

f  0.55 cd ;

Donde: f = borde libre (m), d = Tirante de Agua (m), c = 1.5 (Q 600 Lts/S); c =2.5 (Q = 80 m3/s)

TABLA Nº 13 BORDE LIBRE (m)

CAPACIDAD (m3/s)

0.15

0.27 – 0.80

0.15 – 0.30

0.80 – 8.0

0.30 – 0.60

8.0 – 60.0

0.60 – 0.90

60-0 - 285

Según la Secretaría de Recursos Hidráulicos de México, recomienda los siguientes valores en función del caudal: TABLA Nº 14 GASTO (m3/s)

REVESTIDO (cm)

SIN REVESTIR (cm)

=< 0.05

7.50

10.00

0.05 – 0.25

10.00

20.00

0.25 – 0.50

20.00

40.00

0.50 – 1.00

25.00

50.00

> 1.00

30.00

60.00

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Villón: Bordo libre en función de la Plantilla del Canal

ANCHO DE LA PLANTILLA (m)

BORDE LIBRE (m)

Hasta 0.8

0.4

0.8 – 1.5

0.5

1.8 – 3.0

0.6

3.0 – 20.0

1.0

8.7. BANQUETAS (C y V) Se refiere a los caminos

(V) ó Bermas (c) de un canal, dependiendo el ancho de la

importancia del canal, y del fin perseguido, así para caminos. -

Principales de circulación de maquinar la pesada este ancho es de 6 m

-

Para caminos de menor importancia: V = 3m

-

Las bermas sirven para el paso de Peatones, para dar estabilidad del Talud, detiene los derrumbes producidos para las lluvias en los taludes.

TABLA Nº 16 CANALES (ORDEN)

BERMAS C (m)

CAMINOS V 8m)

1º

1.00

6.0

2º

0.75

4.0

3º

0.50

3.0

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-

HIDRAULICA APLICADA

En algunos casos el camino de vigilancia puede ir en ambas márgenes, según las necesidades del canal, igualmente cuando sea necesario la capa de rodadura puede ser una CARPETA ASFALTICA sobre el terraplén para evitar el desfogaste del material por la INTESIDAD DEL TRAFICO (En las Cooperativas Azucareras se acostumbra usar la melaza de caña.

-

Otras veces la capa de rodadura de 0.10 m no será necesario dependiendo del tráfico.

8.8. ZANJAS DE CORONACIÓN -

Sirven para recolectar del agua de lluvia que baja por las laderas

de los cerros

impidiendo así que entre directamente al canal lo que produciría erosión en los bordes del canal. -

Son pequeñas acequias de 0.20 de tirante x 0.20 de plantilla con taludes de m = 1, corre en forma más o menos paralela al canal, los puntos de salida al canal están aprox. (100200m) para zonas lluviosas.

-

El caudal de lluvias en estas zanjas pueden tomarse de 0.15 L/S x m de zanja, la pendiente de estas zanjas es aprox. De 1% y para el desfogue en el canal de agua proveniente de las zanjas se usa vertederos laterales cada 2 Km aprox.

SISTEMA DE ZANJAS DE CORONACION

LOCALIZACION DE UNA ZANJA DE CORONACION

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Conducción De Agua Al Canal

8.9. DRENAJE -

Los DRENES o ―LLORADORES‖ sirven para aliviar la presión hidrostática de agua subterránea o nivel freático que se acumula detrás del revestimiento del canal, evitando que lo levante o agriete, principalmente cuando el canal está vacó o lleve poco caudal.

-

Estos DRENES son huecos de  = 1‖ – 2‖ que se perforan en el fondo y taludes del canal revestido, descargando directamente al canal.

-

La distancia vertical entre filas de lloradores debe ser  ó - 1.50 m y la separación entre llorador y llorador de una misma fila es  10 m. Según KRAATZ: El distanciamiento de estos drenes pueden ser de 3 a 6 mts.

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Sistema de drenaje para proteger un revestimiento de ladrillo en suelo de poca permeabilidad

8.10. PLANTILLA DEL CANAL -

El ancho de la misma está dada generalmente por RAZONES PRACTICAS CONSTRUCTIVAS de los canales revestidos. b min = 0.30 m Ejem: En el Diseño de la RED del PROYECTO TINAJONES, se uso: 3 ANCHO (b) (m) CAUDAL (Q) (m /s)

0.40

0.060 – 0.180

0.60

0.180 – 0.720

0.80

2.00 – 10.00

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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO – ING. CIVIL 6.40 -

70.00 (Canal al Alimentador)

Para Canales en TIERRA , es recomendable: d max 

1 2

A , de la relación A 

Q V

Conociendo Q, V , A A  b  Zd , d 

-

HIDRAULICA APLICADA

1 2

A se puede encontrar

b d

Otra recomendación: Canales en Tierra b/d =3 (Canales pequeñas: Q = 60 – 180 l/s) b /d = 8 (Canales grandes: Q > 180 l/s)

-

Canales revestidos b/d = (1-2) (Canales pequeños) b/d= 2 (Canales grandes)

8.11. PERFIL LONGITUDINAL DEL CANAL -

Aunque es ampliamente conocido, recordando el CALCULO HIDRAULICO de un canal se obtiene de la fórmula de MANNING: Q

AR 2 / 3 S 1 / 2 R 2 / 3 S 1/ 2 ;V  n n

R = A/P

A  b  zd d p  2d 1  z 2  b

; V = Q/A

Valores por lo general conocidos: Q, V, b, >, incógnita d =? -

En el perfil longitudinal de un canal se producen PERDIDAS DE CARGA tanto por la fricción por pérdidas de CARGA LOCALES, por Obras de Arts construidas en él:

-

Por Bernoulli : (1) y (2) Z 1  d1  V12 / 2 g  Z 2  d 2  V22 / 2 g  hf1 fricción  hf 2 obras de arte

8.11.1. DATOS BÁSICOS PARA EL PERFIL LONGITUDINAL -

PERFIL LONGITUDINAL del TERRENO por el Eje del Canal.

-

PENDIENTE LONGITUDINAL de la variante de fondo del canal

-

CAUDAL

-

VELOCIDAD MEDIA y de Escurrimiento

-

SECCIÓN TRANSVERSAL

-

TIRANTE NORMAL

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LOCALIZACIÓN de las Obras de Arte

-

CARGA HIDRAULICA necesaria en las tomas.

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8.12. CRITERIOS ADICIONALES AL DISEÑO HIDRAULICO DE TOMAS (CANALES LATERALES)

Para poder abastecer los caudales máximos de los CANALES LATERALES, aún cuando en el principio se tengan TIRANTES MENROES que el NORMAL, la DIFERENCIA DE NIVELES de AGUA entre el SUB – CANAL y el LATERAL debe ser igualdad a 1 d  hf 4

hf = Pérdidas por fricción, compuertas, etc.

8.13 OBRAS DE ARTE MÁS USADAS EN CANALES (IRRIGACIÓN) NOMBRES

FINALIDAD

-

CAIDAS VERTICALES.

(Salvar diferencias de nivel en el canal).

-

CAIDAS INCLINADAS ó RAPIDAS

(Salvar diferencias de nivel en el canal)

-

PUENTES

(Para cruce de un camino con canal)

-

TOMA

(Captar agua del canal a la parcela)

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SIMBOLO

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(Para cruzar una quebrada ó un camino) -

SIFON Sifón Invertido

-

ALCANTARILLA

(para cauce con camino)

-

CONTROL O REGULADOR

(Sirven para mantener constante Q, nivel de agua en el canal)

-

ALIVIADERO

(Para desfoque de excesos de agua en el canal)

-

ACUEDUCTO o CANOA

(Cruce de Quebradas)

-

PARTIDORES DE AGUA)

(Repartidores proporcionales de caudales)

-

AFORADOR PASRHALL

(Medidor de Agua)

-

TRANSICIONES

(Para cambios de sección a largo del canal)

Para Ampliación, Para Reducción -

CANAL DE DERIVACIÓN

-

CAMINOS

-

TROCHA CARROSABLE

-

CASERIO

-

PUNTO DE TRIANGULACIÓN

8.14. MECANICA DE SUELOS APLICADA A CANALES -

Este campo es sumamente importante como auxiliar para el DISEÑÑO de un CANAL, la que nos permitirá tener en conocimiento claro del comportamiento de los suelos por los que atraviesa el cana.

-

Básicamente existen 3 niveles de estudio (Gran visión de Conjunto, alternativas de anteproyecto y proyecto detallado) en las que en forma conjunta debe intervenir el INGENIERO ESPECIALISTA en IRRIGACIONES, el ESPECIALISTA en Mecánica de Suelos y el Geólogo de las conclusiones del que lleguen en sus apreciaciones dependerá el diseño definitivo del canal.

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8.15. INFILTRACIONES EN CANALES - Es importante conocer las posibles pérdidas de agua en los canales para ver la CONVENIENCIA de REVESTIRLOS o NO. - El Método que se da a continuación ("METODO DEL TUBO") para los fines prácticos es lo suficientemente aproximado y bastante sencillo en su aplicación. a) EQUIPO NECESARIO -

01 tubo de 9 2" y longitud 1.00 m

-

01 metro o winclia

-

01 recipiente pequeño para agua

-

01 recipiente con capacidad de 20 Lts

-

01 reloj o cronómetro

b) PROCEDIMIENTO 1. Excavar una calicata de lxl m2 de sección y una altura hasta el fondo del canal a construir. 2. Se excava un hueco de 30 cm en el fondo de la calicata, se retiran las piedras y otros agentes extraños, para colocar el tubo en posición vertical dentro del hueco. 3. Se compacta el hueco alrededor del tubo aprisionando el relleno muy bien en capas de 10 cm. 4. Se llena el tubo con agua y se deja 2 horas, tiempo que se estima suficiente para que el suelo alrededor del externo inferior del tubo se sature. 5. Transcurrido las 2 horas, se vuelve a llenar el tubo y al cabo de una hora se mide el descenso, la operación se repite cada hora y el ensayo termina cuando el descenso es constante.

c) CALCULO DE LA PERMEABILIDAD Suponiendo que en un ensayo se ha obtenido la siguiente información:

HORA 7 a.m. 9 a.m. 10 a.m. 11 a.m.

TIEMPO TRANSCURRIDO (s)

DESCENSO (cm)

Primera Llamada Segunda Llanada 3600 3600

(Cm3) -----

---------3 2

— 60 40

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H (cm) 100 100 100 100 30

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO – ING. CIVIL 12 m. 1 p.m. 2 p.m.

3600 3600 3600

1.5 1.5 1.5

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30 30 30

100 100 100

El factor de Permeabilidad se calcula con la Formula:

* Los pozos de prueba deberán hacerse a lo largo del eje del canal - más o menos cada 250 m. 8.15.1. ENSAYO DE INFILTRACIÓN 1. Excavación del pozo 2. Excavación del pozo para el tubo  2‖ 3. Colocación del tubo y relleno del pozo 4. Primera llenada del tubo Donde: -

Q = cm3 de agua en cada intervalo de descenso constante.

-

R = Radio interior del tubo en cm.

-

H = Altura de agua en el tubo (100 cm)

-

T = Intervalo de observación en Sgs.

-

K = Perneabilidad (cm/s)

Diámetro del Tubo 2‖; reemplazando valores en la fórmula, se tiene:

(Si K < 10-6 cm/s, suelos aptos para cualquier canal) 8.15.2. CALCULO DE LA MAGNITUD DE LA INFILTRACIÓN Según DARCY: La cantidad de agua de filtración por m de cana es: ; donde: q = Volumen de agua (cm3/s)

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I = Gradiente hidráulica o carga hidráulica, que en este caso por tratarse de un flujo vertical, el valor se acerca a uno, siempre que el espesor de la capa impermeable del subsuelo sea múltiplo del espesor de la lámina de agua en el canal. A = Área considerada en cm2, se toma 1m² como área unitaria, para nuestro caso tenemos:

Ejemplo: Para un canal de las siguientes características: d = 1.5 m, b = 2.0 m; z = 1.5; Q = 5m3/s; el perímetro húmedo, será: P = b + 2d √

√

=7.4m.

En un kilómetro de canal, las pérdidas, serán: q = 0.06 cm3/seg/m² x 7.4 x 1000 m = 444 cm3/seg. q = 0.444 lts / seg / lgn x 7.5 Km = 3.33 lt/seg (Si el canal tiene una L = 7.56 Km). Si el caudal es 5 m3/s las PÉRDIDAS son del: 3.33/5000 = 0.0007 Ósea menores a 1% luego la eficiencia de conducción es muy buena, las PERDIDAS son muy pequeñas.

8.16. REVESTIMIENTO DE CANALES 8.16.1. FACTORES DE QUE DEPENDE LA ELECCION DEL REVESTIMIENTO A. PROPIEDADES DEL SUELO -

Se han producido "quebraduras y otros deterioros" al revestir de concreto sobre arcillas hinchables o yeso, roca calcárea o cavernosa.

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HIDRAULICA APLICADA

Debe preferirse un "revestivimiento más flexible", "tierra compactada o membrana enterrada".

-

Si los tramos son cortos de estos suelos inadecuados, puede ser ventajoso excavar éste hasta una cierta profundidad, sustituirlo por "arena" u "otro material" apropiado para servir de terreno de cimentación a un revestimiento de superficie dura.

-

A veces es posible apartarse de los subsuelos inadecuados mediante cambios en el trazado del canal.

-

Si en la excavación del canal existen cantidades suficientes de arena y grava o pueden traerse estos materiales de lugares no muy distantes, quizá interese optar por un REVESTIMIENTO DE HORMIGÓN ó de suelo-cemento.

B. TOPOGRAFIA -

Si la topografía es accidentada se puede adoptar las redes de tuberías y conductos elevados, también los canales revestidos de concreto, ladrillo o tierra (éste último es recomendable en terrenos horizontales o de poco declive).

-

Los canales con revestimiento de concreto se acomodan mejor a las curvas de nivel, ya que las admiten de un radio mucho menor que los de tierra, así mismo permiten un mayor declive longitudinal.

-

En los canales cuyo revestimiento es de tierra, quizá hagan falta estanques de amortización y medidas de protección, por lo que estas exigencias inducen a que generalmente se prepara el revestimiento de concreto.

C. NIVEL DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS -

Si el nivel de las aguas subterráneas se halla a mayor altura que el fondo de un canal, el vaciado del mismo puede dar lugar a que el revestimiento quede sometido a una presión hidrostática externa.

-

De no haber medios de DRENAJE, esta presión habrá de contrarrestrarse con el PESO MUERTO a la elasticidad del revestimiento.

Se sabe de fracturas en revestimiento porque su insuficiencia de peso o su exceso de rigidez no les permitió soportar la presión, ocurre esto especialmente con revestimientos bituminosos delgados, morteros de cemento y recubrimientos de concreto de poco espesor, ladrillos y losas de piedra. En cambio, revestimientos de tierra muy compactadla han sido siempre satisfactorios en tales circunstancias. MSc. JOSÉ ARBULÚ RAMOS - HIDROLOGÍA APLICADA – DISEÑO DE CANALES

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D. EL APROVECHAMIENTO DE LA TIERRA Y USOS SISTEMAS DE RIEGO -

El mejoramiento en los sistemas de riego, las concentraciones parcelarias, sustitución del suministro continúo por el de rotación, diversificación de cultivos y otras iniciativas. Estos cambios implican casi siempre un aumento de la longitud total de los canales y acequias, así como de la capacidad.

-

En estos casos debe considerarse la conveniencia de poner revestimientos de concreto para reducir al mínimo la ocupación del terreno por la red de distribución.

B. EXPLOTACION Y MANTENIMIENTO -

Así mismo se evitará el deterioro acelerado si la explotación del sistema de canales obliga a llenarlos y vaciarlos con frecuencia.

-

Puede ocurrir que un revestimiento en tierra, crece maleza, la mano de obra sea cara y el costo del mantenimiento de la tierra o membrana, en comparación con el de la mayoría de los revestimientos, sea tan alto que rebase la diferencia entre los costos de instalación.

-

La adopción de revestimientos delgados de "arcilla" o tierra compactada está limitada por el peligro de daños a consecuencia del tránsito de ganado, las faenas de limpieza.

F. ESTANQUEIDAD -

Si el agua tiene mucho valor y son grandes las pérdidas por infiltración determinadas por medición o estimación, no cabe duda de que conviene adoptar un tipo de revestimiento que sea bastante estanco.

-

Probablemente, ninguno es más impermeable y duradero que una "membrana de plástico", asfalto o caucho, colocada debajo de un revestimiento normal de hormigón.

-

En un proyecto se estimó que la infiltración a través de un revestimiento de 10 cm. de concreto era de 21 litros/m /día como promedio y que en "Sub forro" de cloruro de polivinílico reduciría esta cifra en un 95%.

G. DURACION -

Depende del tipo de revestimiento, calidad de los materiales, del esmero y la exactitud de la instalación, clima, régimen de explotación del canal y del mantenimiento.

-

Si se construye y conserva debidamente, los REVESTIMIENTOS DE HORMIGON (concreto) tienen normalmente una duración útil de 40 años por los menos (En muchos países : 50 años, en California : +66 años).

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Según JOSEPH, efectuando normalmente las reparaciones normales un canal REVESTIDO de LADRILLO y CEMENTO puede durar 20 años y 50 años de vida útil para las TUBERIAS DE CONCRETO enterradas.

-

Una CAPA de ASFALTO y ARCILLA mezclado (se usa en la India) dura 5 años, con un gasto anual del 10% en mantenimiento.

H. DISPONIBILIDAD DE MATERIALES DE CONSTRUCCION Por razones económicas, es muy importante en el caso de revestimientos permanentes de gran espesor que el material necesario para construirlos se encuentre en el lugar de las obras o no muy lejos. I. DISPONIBILIDAD DE MANO DE OBRA Y MAQUINARIA - Algunos revestimientos son apropiados para colocación a mano, mientras que otros puede mecanizarse. - Pueden construirse económicamente mediante trabajo manual y ayudados por animales da carga y tiro, revestimiento de tierra compactada en canales pequeños y medianos. - Para canales grandes, si el espesor de la tierra apisonada excede de 0.5 m, es imprescindible contar con máquinas de remoción y compactación de tierras, trailers, rodillos con patas de cabra, etc.; si no se dispone de este equipo a costo razonable, resultará más económico construir "revestimiento de ladrillo" que otros más gruesos de tierra compactada. - Se da con frecuencia el caso de que sea necesario terminar pronto la ejecución de un proyecto de riego para obtener beneficios cuanto antes. En tal caso se impone seguir "Métodos de Revestimientos Rápidos'", lo que ¡Hiede implicar que se adopten las técnicas de colocación a máquina, con preferencia a las manuales.

J. COSTO Y ASPECTOS FINANCIEROS -

El costo de un determinado revestimiento ha de compararse con los beneficios que pueden obtenerse.

-

En teoría, conviene adoptar la solución más económica, sea cual fuere su costo. No obstante, en la práctica la decisión de revestir o no, así cano la elección de uno u otro tipo de revestimiento, suele depender de la cuantía de los recursos financieros asignados al Proyecto.

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En el caso de que la solución mejore desde el punto de vista económico sea más costosa de lo que permitan los fondos, con que se cuenta, ha de buscarse una solución ajustándose a los siguientes criterios: a) Elegir un revestimiento menos caro, que pueda aplicarse desde un principiad toda la red de canales y cuyo costo no sea mayor que los recursos disponibles. b) Para el revestimiento costoso a los canales en construcción hasta donde lo permitan los fondos, dejando el resto sin revestir en espera de que se arbitren nuevos recursos. La obra se hace por etapas. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS DISTINTOS REVESTIMIENTOS APLICABLES A LOS CANALES DE RIEGO

Tipo de revestimiento y espesor a.Revestimiento de superficie dura Hormigón de cemento Portland, sin armar: 5 cm. Idem, pero 7.6 cm Idem, pero 10 cm y armado

Mortero aplicado neumáticamente; sin armar: 5 cm.

Bloques de hormigón premoldeado; 7 cm.

Duración

50 años, según se estima comúnmente.

En climas suaves y siendo estable el terreno de fundación, la misma que el hormigón. (Según informes, 30 años). Casi la misma que en el caso anterior, si el mantenimiento se hace como es debido.

Pérdidas de agua (en m3 por m2 en 24 horas)

Menos de 0.03 si se construyen V conservan bien, pero se han medido valores hasta de 0,15.

0.03 – 0.06

Si las juntas están bien obturadas, puede llegarse a 0.03 aprox.

Suelo – cemento (mezcla en seco); 13 cm Suelo – cemento (plástico); 7.6 cm.

Depende mucho del contenido de cemento; se han registrado casos de 23 años.

0,03 – 0.06

Hormigón asfáltico, moldeado in situ; 5 cm

Rara vez más de 15 a 20 años

0.03 aprox. Pero mucho más en caso de infestación por plantas adventicias.

Hormigón asfáltico; losas prefabricadas; 3.8 cm.

Otras características importantes Adecuados para cualquier tamaño de canal, en todas las condiciones topográficas, climáticas y de explotación: se requiere un terreno de fundación firme; son vulnerables a las arcillas hincliables; es esencial la disponibilidad de áridos en lugar cercano; construcción por procedimientos manuales o mediante molde deslizante. Idem, pero no se necesitan áridos gruesos; se requiere equipo especial: generalmente antieconómico en obras de pian envergadura: adecuado para fundación de roca meteorizada. Ventajosos en los casos en que conviniendo el hormigón, es más económico traerlo premoldeado (falta de áridos en el lugar, disponibilidad de medios de transporte para el material premoldeado. Aunque menos duradero que el hormigón de cemento Portland, resulta económico por sil bajo costo si la excavación proporciona arena adecuada o la hay en lugar cercano.

Para el moldeo in situ es indispensable disponer de áridos; por su menor duración, el hormigón asfáltico no ofrece ninguna ventaja sobre el hormigón de cemento, salvo sobre terrenos de fundación menos estables (arcillas hinchable): también presenta mayor resistencia contra ciertas formas de deterioro químico; se deja penetrar por las plantas.

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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO – ING. CIVIL Ladrillo y piedra

B.Membranas al descubierto Materiales asfálticos Polivinilo (0,19 mm; 8 mil) Resinas Caucho sintético 1,44 mm; 60 mil

Si se construye y conserva bien, puede durar tanto como el hormigón de cemento.

Sólo unas cuantas temporadas de riego.

No se conoce aún, pero no es inferior a diez años.

Ladrillo con mortero de cemento: 0.03 aprox. Piedra: relativamente permeable si no se aplica cuidadosamente el mortero. Varía mucho según la penetración por plañías adventicias y otros daños mecánicos y por efecto de la meteorización

Métodos que requieren mucha mano de obra; indispensable que haya material disponible en el lugar de las obras o en sus proximidades

Insignificantes si las membranas se empalman y mantienen debidamente.

Eficacia permanente contra la infiltración, si se las protege contra daños físicos, pero son muy costosas.

C. Membranas Enterradas

Asfalto pulverizado In situ Membranas de asfalto prefabricadas

Polietileno (0.24 mm; 10 mil)

Depende mucho de la resistencia a la erosión del material de la cubierta. y también del mantenimiento (plantas adventicias. varaduras. roedores que hacen madrigueras) y del régimen de explotación (descensos del nivel de agua.

HIDRAULICA APLICADA

Sólo sirven de revestimiento temporal para evitar la infiltración

Por razones económicas, es importante que el suelo excavado sea adecuado para servir de material de cubierta. El equipo de calentamiento y pulverización tiene que desplazarse n lo largo del canal: se necesita personal especializado El material se transporta y coloca con facilidad, pero n veces plan lea problemas el desgaste de la cubierta, producido sobre lodo por los descensos del nivel de agua..

Menos de 0.06

Menos de 0.08

Los registros indican una duración útil de 15 años por lo menos. Es probable que las membranas de caucho duren mucho más. Menos de 0.06

Polivinilo (0.24 mm; 10 mil) Caucho sintético (0.77 mm; 32 mil) Capa de bentonita (4 5 cm)

Idem Menos de 0.03 No se tienen informes. Menos de 7 años

Capa de bentonita (1-3 cm) Sobrevestimiento de lámina de plástico o asfalto pulverizado in situ y encima hormigón premoldeado.

Depende de la duración útil del revestimiento de hormigón.

Prácticamente impermeable si construye como debido.

se es

Al cabo de 7 años, las pérdidas de agua son las mismas que sin revestimiento. Muy eficaz contra la infiltración. No es necesario obturar las juntas y grietas del hormigón, pero a veces conviene rellenarlas con algún material para proteger la membrana subyacente.

D. Revestimiento

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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO – ING. CIVIL de tierra. Compactados de gran espesor (unos 90 cm). Compactados de poco espesor (30 cm y menos).

Se ha supuesto de 20 años para las evaluaciones económicas.

Menos de 0.08 (0.02 según algunas mediciones).

Desde el punto de vista económico es esencial que la excavación proporcione suelo adecuado o que lo haya en una zona de préstamo cercana, l.as alternativas de helada y deshielo y de humedad y estiaje son perjudiciales para todos los revestimientos de tierra compactada poique la ahuecan y la vuelven mus permeable. Costos iniciales bajos, pero poca eficacia contra la infiltración; poca ventaja en comparación con los canales sin revestir; escasa duración.

Una o dos temporadas de riego.

Promedio alrededor 0.30 después tratamiento, pero grande la gama variación.

de del es de

Útiles para combatir temporalmente la infiltración en los cana les sin revestir. El efecto obturador es muy notable inmediata mente después del tratamiento, pero puede reducirse a menos de la mitad tras sólo una o dos temporadas de liego. Por su bajo costo, un tratamiento repelido puede ser una solución económicamente adoptable, en vez de otros tipos de revestimiento mas duraderos.

Unos 50 años

Insignificantes si los empalmes están bien obturados.

Relativamente independientes de las condiciones del suelo y topográficas; elevada relación costo/ capacidad; solo interesan económicamente donde el agua es muy cara.

Más de 50 años

Insignificantes si calafatean bien empalmes.

No se conoce aún

Prácticamente cero.

Muy adecuado para terrenos accidentados o muy ondulados o donde se practique un cultivo intensivo. Idem

Tierra suelta (franca, arcillosa)

E. Tapaporos del Suelo Bentonita transportada por el agua. Carbonato sódico Polimeros resinosos, Petróleo, emulsiones asfálticas y otros productos químicos rociados sobre el terreno de fundación.

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F. Conducciones elevadas y tuberías enterradas. Conductos por encima del nivel del terreno

Tubos de hormigón enterrados (premoldeados in situ)

Tubos tendidos sobre la superficie del suelo.

9.

se los

BIBLIOGRAFÍA.  Trazo y Diseño de Canales, Ing. Arbulú Ramos José.  Estructuras Hidráulicas, Ing. Arbulú Ramos José.  http://canales.elregante.com/  http://www.arqhys.com/arquitectura/canales-diseno.html

MSc. JOSÉ ARBULÚ RAMOS - HIDROLOGÍA APLICADA – DISEÑO DE CANALES

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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO – ING. CIVIL

HIDRAULICA APLICADA

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