Diseño hidráulico de canales en ingeniería civil, Resúmenes de Matemáticas

¡Descarga Diseño hidráulico de canales en ingeniería civil y más Resúmenes en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

Curso: IRRIGACION

CAPITULO III: DISEÑO HIDRAULICO DE CANALES

Por: Dr. Ing. JOSE DEL C. PIZARRO BALDERA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA CIVIL UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN

3.01.- Consideraciones generales El diseño hidráulico de canales consiste en realizar el dimensionamiento y la forma geométrica del canal en función al caudal que transportará de acuerdo a la demanda de agua requerida por el sistema de riego.

3.02.- Condiciones hidráulicas y no hidráulicas para el diseño. A. Condiciones Hidráulicas Por el Tipo de flujo.

T

A

g

v

F 

v= Velocidad g= Aceleración de la gravedad A= Área hidráulica T= Espejo de agua F>1, flujo súper critico F=1, flujo crítico F<1, flujo sub crítico NOTA: Se recomienda que el tipo de flujo en canales debe ser siempre subcrítico.

T

A

g

v

F 

3.02.- Condiciones hidráulicas y no hidráulicas para el diseño. A. Condiciones Hidráulicas…………. Caudal. m3/seg. Velocidad. m/seg. Área hidráulica. M2. Perímetro mojado m. Pendiente de la rasante del canal. m/m Condición de diseño:

• Máxima Eficiencia Hidráulica.
• Mínima Infiltración.
• (^) Máxima eficiencia hidráulica y Mínima infiltración.

• (^) Condiciones Ambientales:
• (^) Principalmente se consideran en el diseño de los canales la temperatura y sus variaciones. Influye en el fraguado del concreto para canales revestidos.
• (^) Hidrología e hidrografía:
• (^) Nos permite conocer las laminas de precipitación, así como su distribución temporal durante el año. Facilita el diseño de cunetas de drenaje en la berma interna.
• (^) Nos proporciona la ubicación de los cauces naturales que cruza el canal y facilita la ubicación o distanciamiento entre aliviaderos laterales en los canales principales. 3.02.- Condiciones hidráulicas y no hidráulicas para el diseño.

• (^) Hidrogeología:
• (^) Nos ofrecer información de los niveles freáticos o superficie piezométrica, de tal manera de poder diseñar detalles especiales de drenaje en la caja del canal (lloradores), de suma importancia para canales revestidos con concreto, ya que los efectos de subpresión sobre el revestimiento resulta perjudicial para la estabilidad de los taludes, sobre todo cuando el canal esta vacío. 3.02.- Condiciones hidráulicas y no hidráulicas para el diseño.

Rectangular Trapezoidal Triangular Circular Parabólica

3.03.- Tipos de sección hidráulica del canal.

PARTES DE UN CANAL B T D ≥ 4m C b f y Z H Camino de servicio b = base menor B = base mayor H = altura del canal Z = talud de la caja de l canal C = berma interna D = berma externa ELEMENTOS GEOMETRICOS ELEMENTOS HIDRAULICOS y = tirante f = borde libre T = Tirante superficial. 3.03.- Sección hidráulica del canal.

3.04.- Pendiente o rasante del canal de riego. Es la inclinación del fondo del canal a lo largo de su recorrido, puede ser uniforme o variar por tramos. Esta en función de la topografía del terreno que sigue el eje de trazo y según tipo del canal, sea principal o secundario. La pendiente máxima admisible para canales sin revestir varía según el tipo de suelo; en el CUADRO Nº 1 se muestran las pendientes máximas recomendadas en función del tipo de suelo en el que se aloja la caja del canal.

Canal principal: Se ubica en las partes altas del área de riego. Se traza a mínima pendiente.

3.05.- Taludes del canal. El Talud (z), representa el grado de inclinación de los lados que forman la caja del canal con respecto a la horizontal

3.06.- Elección del talud del canal.

• (^) _Por Limitación Topográfica:_*
• (^) Cuando el eje de trazo que sigue el canal atraviesa una zona topográficamente accidentada, esta se convierte en una limitante para la selección del talud
• (^) _Por Estabilidad del Suelo:_*
• (^) La elección del talud depende del grado de estabilidad que ofrece el material en el cual se construirá el canal.
• (^) Mientras más inestable sea el material, menor deberá ser el ángulo de inclinación de los taludes.

3.07.- Rugosidad de la caja del canal.

• La rugosidad que presenta la caja de un canal esta dada por la fuerza de oposición que hacen las paredes del canal al libre flujo del agua.

3.08.- Determinación del coeficiente de rugosidad.

• Factor condicionante es el tipo de material y/o acabado que presenta la caja del canal en el caso que esta sea revestida.
• Es de vital importancia determinar su valor, ya que de ello dependerá el dimensionamiento geométrico del canal. Se considera en la fórmula de Manning: Q= AR 2/ S 1/ n