Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.
DISEÑO DE CANALES 1) INTRODUCCION: Los canales se pueden clasificar segun su uso final que tengan :canalespara agua potable , riego ,drenaje ,energia hidroelectrica ,etc. Los canales tienen la finalidad de conducir los caudales de captacion desde las obras de toma hasta el lugar de carga o distribucion , de acuerdo a la naturaleza del proyecto y con condiciones que permitan transportar los volumenes necesarios para cubrir la demanda. En general, el canal de abduccion en una cuenca de montaña es la obra que requiere las mayores inversiones comparando con las demas obras civiles de un sistema hidraulico ,ya que debido a su longitud y condiciones topograficas,los volumenes de excavacion , materiales de construccion,etc. construccion,etc. Superan en general al resto de obras civiles (obras de toma, camara de carga o tanque de almacenamiento).En muchos casos el costo de la inversion del canal sera fundamental fundamental para establecer establecer la viabilidada del proyecto.
2) OBJETIVOS: Realizar el trazo de un canal apartir de un plano de curvas de nivel. Saber elegir el tipo de revestimiento según el tipo de canal a proyectar según los resultados arrojados. Elegir nuestros datos de gabinetes gabinetes , como por ejemplo ejemplo la pendiente pendiente del canal que nos permita trabajar un mejor diseño del canal. tener criterios para diseñar las curvas en el trayecto del canal. Poner dimensionamientos dimensionamientos los mas adecuedo posibles posibles y trabajables en obra, que cumpla con las condiciones de diseño.
Hidráulica Aplicada
Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.
3) TRABAJO DE GABINETE: A. TRAZO PRELIMINAR: Como las curvas de nivel estan separadas cada 1m de desnivel ,las dividimos cada 0.20m de desnivel , para lo cual trazaremos curvas paralelas a estas , luego seguiremos una ruta con una pendiente de 1% que nos indica que por un desnivel de 0.20m avanzamos 20m en planta ,esta medida en planta es sacada de la escala grafica la cual es llevada con un compas al plano de curvas para trzar nuestra poligonal con pendiente de 1%.
B. TRAZO DE LA POLIGONAL ABIERTA: Unir los puntos que marquen el recorrido cada 100m
C. TRAZO DE LA POLIGONAL DE INTERSECCIONES O PI:
Debemos tener en cuenta las siguientes consideraciones. consideraciones. Lapoligonal del PI no debe alejarse del trazo preliminar. En zonas de ladera evitar rellenos. Luego de haber trazado nuestra planta procedemos a dibujar el perfil longitudinal de donde elegiremos nuestra pendiente del canal,la cual utilizaremos para el diseño de la seccion del canal.
Hidráulica Aplicada
Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.
4) DISEÑO DE LA SECCION DEL CANAL:
A.FORMULAS A. FORMULAS :
B. DATOS INICIALES :
Hidráulica Aplicada
Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.
C. DISEÑO PRELIMINAR: En este caso diseñamos para un canal de maxima eficiencia hidraulica,para que con lamisma area , pendiente y calidada de paredes deje pasar un mismo caudal maximoo interpretado de otra forma , es aquella que para el mismo caudal ,pendiente y calidad de paredes tienen una area minima. minima. DISEÑO DE CANAL PARA UNA MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA(M.E.H)
para un canal de maxima eficiencia hidraulica hidraulica se cumple :
Cálculo:
1) Cálculo del tirante:
2) Cálculo del ancho de solera:
Hidráulica Aplicada
Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.
3) Cálculo y verificación de la velocidad:
(cumple con el rango de velocidades que debe ser menor menor que 3m/s).
D. DISEÑO DEFINITIVO: DEFINITIVO: Con los valores obtenidos en el diseño de canal de maxima eficiencia hidraulica , escogemos una medida de ancho de solera que sea facil de trabajar en campo,por lo que hay varias soluciones de diseño del ancho de solera b=0.50 m, 0.60m,..etc, , otra consideracion a tomar es que no debemos tomar valores alejados alejados al diseño por maxima eficiencia hidraulica , en mi diseño he considerado un ancho de solera de 0.60m Teniendo este valores de ancho de solera rediseño mi canal , con las consideraciones descritas anteriormente. anteriormente. Para un ancho de solera elegido:
Datos:
Hidráulica Aplicada
Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.
Cálculo:
1) Cálculo del tirante:
2) Cálculo y verificación de la velocidad:
(cumple con el rango de velocidades que debe ser menor menor que 3m/s).
Hidráulica Aplicada
Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.
E. DISEÑO DE RADIOS DE CURVATURA: Parametros:
:
1.
Para d=y=0.65 m
2.
Para T=2.54 m
3.
Para B=0.60 m
F. CRUCE DE CANAL EN QUEBRADA: La presencia de depresiones, cursos de agua o accidentes topográficos, incorporan condiciones límites especiales y particulares a un canal, de manera que será necesario considerar elementos complementarios, que permitan superar estos obstáculos.
Acueductos : Los acueductos son estructuras que tiene la función de superar depresiones que se encuentren en el terreno, formados normalmente por quebradas, ríos y cárcavas originadas por la erosión. Un acueducto, es virtualmente un puente que sostiene un canal de corta longitud, el cual contiene agua en movimiento. Desde el punto de vista de la estructura civil, los acueductos pueden ser de dos tipos: Acueducto sobre una estructura de soporte (puente), y canal cuyas paredes y base forman parte estructural del puente. Los materiales de construcción de los acueductos dependerán de las condiciones de estabilidad, definida normalmente por las dimensiones del canal y la longitud del acueducto, así como del análisis económico de las variantes consideradas. El acueducto servirá entonces para vencer algún accidente topográfico y acortar la lon gitud del canal en el tramo considerado.
Hidráulica Aplicada
Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.
Es importante tambien considerar las nesecidades de mantenimiento del acueducto ,incorporando obras de limpieza y evacuacion , como compuertas que permitan desviar las aguas a un seccion anterior al puente principalmente en situaciones de emergencia .Por lo tanto algunas obras de limpieza del canal podran p odran coincidir con las secciones indicadas. En el plano Nº04 se anexa un ESQUEMA DE UN ACUENDUCTO. ACUENDUCTO.
5) BIBLIOGRAFIA 1. VEN TE CHOW. Hidráulica de Canales Abiertos. 2. VILLÓN B., Máximo. Máximo. Hidráulica de Canales. Canales. 2da. Editorial Horizonte Horizonte Latinoamericano Latinoamericano S.A. Lima-Perú. 1985. 3. ARTURO ROCHA FELICES. FELICES. Hidráulica de tuberia y canales . Lima-Perú. 2007.
Hidráulica Aplicada