CURSO DE ESTRUCTURAS DE CONDUCCION EN IRRIGACIONES

CURSO DE IRRIGACIONES Y DRENAJES
ESTRUCTURAS DE CONDUCCION

1. FACULTAD DE INGENIERÍA
IRRIGACIONES Y DRENAJE
Mstro. Henry G. Pautrat Egoavil
[email protected]
HUANCAYO -2022
ESTRUCTURAS DE
CONDUCCION

2. UNIDAD I
ESTRUCTURAS DE
CONDUCCIÓN
TEMA: CANALES
Objetivos: Identificartiposdecanales,
criteriosdediseño,características
hidráulicas,conceptosaplicaciones
yusos,paralossistemasderiego,
obrashidráulicas,yobrasde
drenaje.

3. 3
Qué es un canal?
❖Tipos
❖Aplicaciones
❖Diseño
3Irrigaciones y Drenaje

4. CANALES
Sellamancanalesaloscaucesartificialesonaturalesde
formaregularquesirvenparaconduciragua.Enestos
elflujodelaguaseproducesinpresión;osea,siempre
existeunasuperficielibre,enelcualsetienelapresión
atmosférica.
Puedeporlotantoconsiderarsecanalcualquierconducto
cerrado,comountubootúnelqueseencuentra
funcionandoparcialmentelleno.
Loscanalesabiertosporlogeneralseexcavanamedia
ladera,yelmaterialexcavadodeserposibleseutilizaen
elrellenodellabioinferior.
Sepuedenutilizartambiéntúnelesquesonconductos
queseexcavanbajotierraconelobjetodeatravesaruna
loma,cuandolatipologíadelproyectolorequiera.
44Irrigaciones y Drenaje

5. DEACUERDO ASUORIGEN:Loscanalespuedenser
naturales(ríosoarroyos)oartificiales(construidosporel
hombre).
CLASIFICACION DE LOS CANALES.
NATURALES. ARTIFICIALES.
5
Los canales se pueden clasificar de diversas formas, por ejemplo:
5Irrigaciones y Drenaje

6. SEGUN LA SECCION.-
RECTANGULARES seempleaenacueductosdemadera,
canalesexcavadosenroca,ycanalesrevestidos
66Irrigaciones y Drenaje

7. TRAPEZOIDALES seutilizaencanalesdetierraycanales
revestidos
77Irrigaciones y Drenaje

8. TRIANGULARES seutilizanencanalesrevestidosen
carreteras,tambiénencanalesdetierrapequeños,
fundamentalmenteporlafacilidaddetrazo,tambiénseutilizan
alcantarillasdecarreteras.
88Irrigaciones y Drenaje

9. CIRCULARES YDEHERRADURA seutilizangeneralmente
paraalcantarillasyestructurashidráulicasimportantes.
99Irrigaciones y Drenaje

10. PARABOLICOS seempleaavecesparacanalesrevestidos,y
eslaformaquetomangeneralmentemuchosdeloscanales
naturalesporelpasodeltiempo
1010Irrigaciones y Drenaje

11. SEGUN LA FUNCION QUE CUMPLEN. -
CANALDEPRIMERORDENLlamadotambiéncanalmadreo
dederivaciónyseletrazasiempreconpendientemínima.
1111Irrigaciones y Drenaje

12. CANALDESEGUNDOORDENLlamadostambiénlaterales,son
aquellosquesalendelcanalmadreyelcaudalqueingresaa
ellos,esrepartidohacialossublaterales,eláreaderiegoque
sirveunlateralseconocecomounidadderiego.
1212Irrigaciones y Drenaje

13. CANALES DETERCERORDENLlamadostambiénsub-
lateralesynacendeloscanaleslaterales,elcaudalqueingresa
aellosesrepartidohacialaspropiedadesindividualesatravés
delastomasdechacra,eláreaderiegoquesirveunsublateral
seconocecomounidadderotación.
1313Irrigaciones y Drenaje

14. Laclasificacióndeflujoenuncanaldependedelavariabledereferenciaquesetome,
asítenemos:
Flujopermanenteynopermanente:Estaclasificaciónobedecealautilizacióndel
tiempocomovariable,elflujoespermanentesilosparámetros(tirante,velocidad,
área),nocambianconrespectoaltiempo.Esdecirenunaseccióndelcanalen
cualquiertiempo,loselementosdelflujopermanecenconstantes.
Uniformeyvariado:Estaclasificaciónobedecealautilizacióndelespaciocomo
variable,esdecirencualquierseccióndelcanalloselementosdelflujopermanecen
constantes.Puedesergradual(alolargodelcanal)yrápidamentevariado
(instantáneamente).
Laminaryturbulento:Estádeterminadoporlosefectosdefuerzasviscosasyde
gravedadenrelaciónconlasfuerzasdeinerciadelflujo.Puedeserlaminar,de
transiciónyturbulento.DeterminadoporelnúmerodeReynolds(Re)quepara
propósitosprácticosenelcasodecanalsetiene:
Tiposdeflujosencanales:
14
CRITERIOS DE DISEÑO DE CANALES.
Recordemos un poco de mecánica de fluidos:
14Irrigaciones y Drenaje

15. R=radiohidráulicodelaseccióntransversal,enmetros(m).
v=velocidadmedia,enmetrosporsegundo(m/s).
μ=viscosidadcinemáticadelaguaenm2/s.
Enlamayoríadecanaleselflujolaminarocurremuy
raramente,debidoalasdimensionesrelativamentegrandes
delosmismosyalabajaviscosidadcinemáticadelagua.
1515Irrigaciones y Drenaje

16. Flujocrítico,subcrítico,ysupercrítico:enrelaciónconelefecto
delagravedad,tieneestastrescondiciones,semideatravésdel
númerodeFroudequerelacionalasfuerzasdeinerciade
velocidadconfuerzasgravitatorias,
v=velocidadmedia,delasecciónenmetrosporsegundo(m/s).
g=aceleracióndelagravedad,enm/s
2
.
L=longitudcaracterísticadelasecciónenm.
Encanales,lalongitudcaracterísticavienedadaporlamagnitudde
laprofundidadmediaotirantemedio.
1616Irrigaciones y Drenaje

17. Entonces,porelnumerodeFroude,elflujopuedeser:
FlujosubcríticosiF<1,enesteestadolasfuerzasdegravedadse
hacendominantes,porloqueelflujotienebajavelocidad,siendo
tranquiloylento.Enestetipodeflujo,todasingularidad,tiene
influenciashaciaaguasarriba.
FlujocríticosiF=1,enesteestado,lasfuerzasdeinerciay
gravedadestánenequilibrio.
FlujosupercríticosiF>1,enesteestadolasfuerzasdeinercia
sonmaspronunciadas,porloqueelflujotienegranvelocidad.
1717Irrigaciones y Drenaje

18. Paraeldiseñodeuncanalsepresumequeel
escurrimientosedesarrollaráencondicionesdeflujo
uniforme.
Elflujonouniformesepresentaráensituacionesde
cambiosenlapendiente,rugosidad,dimensionesdela
sección,embalsamientos,caídasoporcambiosinducidos
porlaoperacióndeórganosdeoperaciónoseguridad.
1818Irrigaciones y Drenaje

19. ElnúmerodeFroudedefinedoszonasdeescurrimientodiferentesenlos
canales,unazonaderégimenlento,enelcualeltirantenormalesmayor
queeltirantecríticoyotrazonaderégimenrápidoenelcualeltirante
normalesmenor,queeltirantecritico.
19
Loscanalesderégimenrápidoquetienen
pendientesmayoresalacritica,sellaman
tambiéndefuertependiente,están
caracterizadosporlaaireaciónespontanea
delacorriente,quetransformaparcialo
totalmenteelaguaenunamezcladeagua
yaireyenalgunascondicionesconla
apariciónalgunasvecesdeuntrende
ondasuoleajeenelflujo.
19Irrigaciones y Drenaje

20. 20
Lamáximaalturadeondaquepuedeesperarseenunflujoconairepuede
serdosveceseltirantenormal.Enalgunoscasosseproducenondas
cruzadascausadasportransicionesabruptasoencurvas.
20Irrigaciones y Drenaje

21. En resumen se tiene:
2121Irrigaciones y Drenaje

22. CARACTERISTICAS GEOMETRICOS DE UN CANAL.
DONDE:
y=Tirantedeagua.Esla
profundidadmáximadelagua
enelcanal
b=Anchodesolera,anchode
plantillaoplantilla,anchodela
basedeuncanal
T=espejodeagua,eselancho
delasuperficielibredelagua
C=anchodecorona
H=profundidadtotaldelcanal
H-y=BordeLibre
Ɵ=Angulodeinclinacióndelasparedeslateralesconlahorizontal.
Z=Talud,orelacióndelaproyecciónhorizontalalaverticaldelaparedlateral(taluddeparedes
lateralesdelcanal)EsdecirZeslevalordelaproyecciónhorizontalcuandolaverticales1.
2222Irrigaciones y Drenaje

23. Para calcular el talud se realiza aplicando relaciones trigonométricas
Z= ctgƟ.
23
Es probable que también se diseñen canales con 2 taludes diferentes,
como podría ser el caso de las cunetas, y zanjas de coronación.
23Irrigaciones y Drenaje

24. CONCEPTOS BÁSICOS.
Área hidráulica (A):Es la superficie ocupada por el líquido en
una sección transversal normal cualquiera
2424Irrigaciones y Drenaje

25. Perímetromojado(P):Eslapartedelcontornodelconductoque
estáencontactoconellíquido.
R= A/P.
Profundidad mediaEs la relación entre el área hidráulica y el espejo
de agua.
Radio hidráulico (R):Es la dimensión característica de la sección
transversal, hace las funciones del diámetro en tuberías.
2525Irrigaciones y Drenaje

26. 26
Entonces el canal tendra:
26Irrigaciones y Drenaje

27. DISEÑO HIDRAULICO DE UN CANAL.
Sebasaenladeterminacióndelasmedidasgeométricasehidráulicas
delcanal.Lasmedidasgeométricastrabajablesparaeldiseñoserán
medidasconstructivas.
Eldiseñodeseccioneshidráulicasmasutilizadassonlarectangularyla
trapezoidal,quesoncanalesquedebentenerlascondicionesde
máximaeficienciahidráulica(paracanalesrevestidos)ymínima
infiltración(paracanalessinrevestir).
Pararealizareldiseñodelaseccióndelcanalesnecesariotenercomo
datos:
27
❖Eltalud(Z)
❖Elcoeficientederugosidad(n)
❖Caudaldediseño(Q)
❖Pendiente(S)
27Irrigaciones y Drenaje

28. Eneldiseñodeuncanal,sevaatratarde
determinarlaformaysusdimensiones,
establecerlanecesidadonodesu
revestimientoyenesteultimocasosutipo,
asícomoverificarlascondicioneshidráulicas
delflujo.
Paraeldiseñodecanalessedebeteneren
cuentaciertosfactores,talescomo:tipode
materialdelcuerpodelcanal,coeficientede
rugosidad,velocidadmáximaymínima
permitida,pendientedelcanal,taludes,entre
otros.
Eldiseñohidráulicodecanalesestáen
funciónalcaudalquetransporta,deacuerdo
alademandadeaguarequeridaporel
sistemaderiego.
2828Irrigaciones y Drenaje

29. Sedebededeterminarlamejor
secciónhidráulicaesdeciraquella
seccióndelcanalquetieneelmenor
perímetromojado,paraunáreadada
yquepermiteeltransportemáximo.
Porlotantounaseccióndelcanal
debeserdiseñadaparalamejor
eficienciahidráulica,perodebeser
modificadaparasumejorpracticidad.
Conestoselograunáreademínima
excavación.
SECCION HIDRÁULICA
2929Irrigaciones y Drenaje

30. CRITERIOS DE DISEÑO DE CANALES.
30
Los canales no erosionables se construyen por las siguientes cinco razones
Permitireltransportede
aguaaaltasvelocidadesa
travésdeterrenocon
excavacionesprofundaso
difícilesen forma
económica
Permitireltransportede
aguaaaltavelocidadcon
uncostoreducidode
construcción.
Disminuirla
infiltración,
conservandoelagua
yreduciendola
sobrecargaenlos
terrenosadyacentes
alcanal.
Reducirelcosto
anualdelaoperación
ymantenimiento.
Asegurarlaestabilidadde
laseccióntransversaldel
canal
30Irrigaciones y Drenaje

31. CRITERIOS DE DISEÑO DE CANALES.
Duranteeldiseñohayquetenerencuentaelhechode
quelasvelocidadesdelacorrientedelaguaenelcanal
excesivamentegrande,puedenactuardeunamanera
destructivasobreelfondoylasparedesdeeste.
Lavelocidadmediadelaguaenelcanaldebeser
menorquelavelocidaddesocavación.
Enelcuadrosiguientesedanlasvelocidades
admisibleslímitesenfuncióndelossuelosyeltipode
revestimientoenloscualesdiscurreelagua:
a) VELOCIDAD MAXIMA DE EROSION
3131Irrigaciones y Drenaje

32. 3232Irrigaciones y Drenaje

33. Velocidadesmáximasenconcretoenfuncióndesuresistencia
(J.A.Maza1987)
Resistencia
Kg/cm2
Profundidad del Tirante en m
0.5 1 3 5 10
175 14 15.6 18 19.1 20.6
210 15.3 17.3 20 21.2 22.9
LaBUREAUOFRECLAMATION,recomiendaqueparaelcaso
derevestimientodecanalesdehormigónnoarmado,las
velocidadesnodebenexcederde2.5m/s,paraevitarla
erosióndelconcreto.
3333Irrigaciones y Drenaje

34. Lavelocidaddemasiadabajaproduceeldepósito
delossedimentos,disminuyendolaseccióndel
canalyavecesazolvándoloporcompleto.
Lacorreccióndeestosdefectosescostosaypor
esodesdehacemuchotiemposehaestudiadola
formadecrearuncanalestable.Pordefiniciónun
canalestable,esaquelenelquenosepresentani
erosiónnisedimentación(azolvamiento).
b) VELOCIDAD MINIMA DE SEDIMENTACION
3434Irrigaciones y Drenaje

35. COEFICIENTES DE SEDIMENTACION
35
Seestableciólasiguienteexpresióncomovelocidadlimitequeno
producesedimentación:
35Irrigaciones y Drenaje

36. Losproblemasdesedimentaciónocasionadoporlasbajas
velocidadesdemandanmayoresgastosdeconservación,por
queseembarcanydisminuyesucapacidaddeconducción.
Velocidad mínima permisible o velocidad no
sedimentante.2
1
3
2
1
SR
n
V=
3636Irrigaciones y Drenaje

37. c) COEFICIENTE DE RUGOSIDAD:
Eslaresistenciaalescurrimientodelaguaquepresentanlosrevestimientos
deloscanalesartificialesynaturalezadeloscaucesenlosconductosnaturales.
Enloscaucesnaturaleselcoeficientederugosidadesmuyvariable
dependiendodelatopografía,geologíayvegetación,variandoconlas
estacionesdelaño,sepuedenpresentarcasosenquelasriberasdelcauce
seandeunmaterialdiferentealfondo,elvalorde“n”seráelpromedio.
3737Irrigaciones y Drenaje

38. Enlasecuacionesdelflujouniformeparacanales,elmaterialdelas
paredesdelcanaltieneunrolmuyimportante,eselquemagnificaen
lamayoromenorasperezadedichomaterial,adoptandoparaeldiseñola
ecuacióndeManning.ElqueincluyeelCoeficientedeManning“n”para
distintosmaterialesdelrevestimiento.
3838Irrigaciones y Drenaje

39. Coeficientes de Manning para diversos casos
39
Cunetas y canales sin revestir
En tierra común, superficie uniforme y lisa 0.020 0.025
En tierra común, superficie irregular 0.020 0.035
En tierra con ligera vegetación 0.035 0.045
En tierra con vegetación espesa 0.040 0.050
En tierra excavada mecánicamente 0.028 0.033
En roca, superficie uniforme y lisa 0.030 0.033
En roca, superficie con aristas e irregularidades 0.035 0.045
Cunetas y canales revestidos
Hormigon 0.013 0.017
Hormigon revestido con granita 0.016 0.022
Encachado (rocas unidas entre sí con una mezcla de arena,
cemento y agua; mejor conocido como mortero) 0.020 0.030
Paredes de hormigon, fondo de grava 0.017 0.020
Paredes encachadas, fondo de grava 0.023 0.033
Revestimiento bituminoso 0.013 0.016
Corrientes Naturales
Limpias, orillas rectas, fondo uniforme, altura de lamina de
agua suficiente 0.027 0.033
Limpias, orillas rectas, fondo uniforme, altura de lamina de
agua suficiente, algo de vegetacion 0.033 0.040
Limpias, meandros, embalses y remolinos de poca importancia0.035 0.050
39Irrigaciones y Drenaje

40. Lainclinacióndelasparedesdelos
canalesdependendelageologíadelos
terrenosqueatraviesan,porlocualel
ingenieroalefectuareltrazodelos
canalesrecomiendalostaludesmás
favorables,deacuerdoasuobservación
visualoconlascalicatasquepudiera
recomendarabrirparaconocermejorlos
materiales.
d) TALUDES RECOMENDADOS
4040Irrigaciones y Drenaje

41. ElU.S.BUREAUOFRECLAMATION,recomiendauntaludúnico
de1.5:1paraloscanalesusualesensusdiseños.
Taludesapropiadosparadistintostiposdemateriales:
Material Talud
(Horizontal:Verical)
Roca Prácticamente vertical
Suelos de turba y detríticos 0.25:1
Arcilla compacta o tierra con recubrimiento de
concreto
0.5 hasta 1:1
Tierra con recubrimiento de piedra o tierra en
grandes canales
1:1
Arcilla firme o tierra en canales pequeños 1.5:1
Tierra arenosa suelta 2:1
Greda Arenosa o arcilla porosa 3:1
4141Irrigaciones y Drenaje

42. 4242Irrigaciones y Drenaje

43. ELECCION DEL TALUD DE UN CANAL
Cuandoelejedetrazoporruta,quesigueuncanalatraviesaunazona,
topográficamenteaccidentada(laderaempeñada),estaseconvierteen
unalimitanteparalaseleccióndeltalud,yaqueobligaareducirelancho
decortedeplataformaparadisminuirvolúmenesexcesivosdecortey
garantizarlaestabilidaddeltaludsuperior,porlotantoelanchosuperficial
delacajatienequedisminuirllegandoallimitedequelainclinaciónsea
nulaylasparedesseanverticales(rectangular)
Cuandolossuelosenlosquesealojanlacajadecanal,sondediferentes
texturas,comoarcillosos,arenoso,rocosos,etc.Seconvierteenunfactor
condicionalparaseleccionareltalud.Esestoscasoseltaluddelcanal
tendráunainclinaciónnecesariaquegaranticelaestabilidadduranteel
tiempodeserviciodelcanal.
Por limitación topográfica
Por estabilidad del suelo
4343Irrigaciones y Drenaje

44. e) BORDES LIBRES (FREE BOARD)
Paradarlaseguridadalcanalesnecesariounaalturaadicionaldenominada
BordeLibre,conobjetodeevitardesbordamientospormalaoperaciónde
compuertas,derrumbesoporolasdebidoalvientoquepuedenponeren
peligrolaestabilidaddelcanal.
4444Irrigaciones y Drenaje

45. 45
Noexisteunanormaúnicaparaestablecerelvalordelbordelibre,porlogeneral
varíaentreel5%yel30%delcalado,yestantomayorcuantomayoreselcaudal
ylavelocidadenelcanal.
45Irrigaciones y Drenaje
SegúnBureauofreclamation:noshablaqueelbordelibrevaríaentre0.30mpara
canalespequeños,y1.20mparacanalesgrandes,concaudales85m3/somás.
UtilizandolaformulaBureauparacalculodebordelibre
La U.S. BUREAU OF RECLAMATION recomienda estimar el borde libre con la
siguiente fórmula: Donde:
Borde libre: en pies
C = 1.5 para caudales menores a 20 pies3 / seg.(0.57 m3/s) , y hasta 2.5 para
caudales del orden de los 3000 pies3/seg. (849.51 m3/s). Y = Tirante del canal
en pies

46. 4646Irrigaciones y Drenaje
LasecretaríadeRecursosHidráulicosdeMéxico,recomiendalossiguientesvaloresen
funcióndelcaudal
Fuente: Ministerio de Agricultura y Alimentación, Boletín Técnico N-7
“Consideraciones Generales sobre Canales Trapezoidales” Lima 1978
Unaprácticacorrienteparacanalesentierra,esdejarunbordelibreoresguardo
igualaunterciodeltirante,esdecir:
B.L.=d/3.
Mientrasqueparacanalesrevestidos,elbordelibrepuedeserlaquintaparte
deltirante:
B.L.=d/5

47. ElManualdePequeñasPresas,enaliviaderosdepresasdelaUSBR,en
flujosubcrítico,proponeunBL:( )
s
m
Q
s
m
QBl
33
10010100033.030.0 −+=
El valor mínimo de Bles de 0.30m y el valor máximo es de 0.60m
Paracaudalesmayores:smQmBl
3
10060.0 =
4747Irrigaciones y Drenaje

48. EncanalespequeñosQ≤2m3/s;serecomiendausarfb=0.30mt
ParacanalesmayoresQ>2m3/s:
4848Irrigaciones y Drenaje

49. Enrelaciónalcaudalsetiene:
Caudal m
3
/seg Borde Libre (m)
Menores que 0.5 0.3
Mayores que 0.5 0.4
Enrelaciónalanchodesolerasetiene:
Ancho de solera (m)Borde Libre (m)
Hasta 0.8 0.4
De 0.80 a 1.50 0.5
De 1.50 a 3.00 0.6
De 3.00 a 20.00 1
4949Irrigaciones y Drenaje
Fuente: Villón Béjar, Máximo; “Hidráulica de canales”, Dpto. De Ingeniería Agrícola –Instituto
Tecnológico de Costa Rica, Editorial Hozlo, Lima, 1981

50. k) FILTRACIÓN DE CANALES
Lafiltracióndeaguaenloscanalessiempreocurre,porloqueelproblema
nopuedeserconsideradoconindiferencia,puesalnollegartodaelaguaa
laszonasderiego,sereducelaeficienciadelsistemaconlasconsiguientes
pérdidaseconómicas.
Ademáslafiltraciónenloscanalesnosolamenterepresentapérdidasde
aguavaliosaparaloscultivos,sinoqueinvariablementeresultaenla
elevacióndelniveldelasaguasfreáticas,pudiendocausarefectos
perjudicialesparalasplantas,salinizacióndelsuelo,exigiendoa
menudolaconstruccióndecostosossistemasdedrenaje.
5050Irrigaciones y Drenaje

51. PérdidasporConducción.-Elaguaparalasirrigacioneses
conducidageneralmentepormediodecanalesexcavados
entierra.Soloenloscasosenqueporrazonesdeorden
económicoesconvenienterevestirlos,sejustificaelempleo
delaalbañileríadepiedramuyusadoennuestromedio,el
concreto,elsuelodecemento,lamaderayelmetalpara
impermeabilizarelfondoylasparedesdelcanal.Estos
casosdeordeneconómicosepresentancuandoelagua
quehayqueconducirprovieneproyectosdondesehan
realizadograndesinversiones,comolosproyectos
hidráulicosdelacostadelPerú;secomprendequeel
volumendelasobrasdeIngenieríaesgrande,en
consecuenciaelcostoporm3deaguaesalto,justificando
losmediosutilizadosparaevitarpérdidasporconducción.
5151Irrigaciones y Drenaje

52. FactoresQueAfectanLaFiltración:
Esfácilverquelafiltraciónenloscanalesdependedemuchosfactores,
entrelosquepodemoscitar:
❖Lapermeabilidaddelsuelo.
❖Eltirantedelaguaenelcanal
❖Temperatura
❖Edaddelcanal
❖Caudal
5252Irrigaciones y Drenaje

53. DeacuerdoaDavis,todocanaldebeserrevestidocuandolasperdidaspor
filtraciónexcedende0.46m/día(5.32x10
-4
cm/seg).Elrevestimientodeun
canalnoeliminacompletamentelasperdidasporfiltración.
SegúnUginchus,lasperdidasenuncanalrevestidopuedenobtenerse
multiplicandoporunfactorlasperdidasqueseproducenenelmismocanal
norevestido.Paraelcasodeunrevestimientodeconcretode7.5cm,seha
encontradoqueelcoeficienteesiguala0.13oseaquelasperdidasse
reducenalaoctavaparte.Tambiénsepuedeutilizarlasformula:
PERDIDAS EN CANALES REVESTIDOS
5353Irrigaciones y Drenaje

54. 5454Irrigaciones y Drenaje

55. CONDICIONES HIDRAULICAS Y NO HIDRAULICAS PARA EL DISEÑO.
Por el tipo de flujo:
Flujo super critico, critico y sub critico (recomendado)
Condiciones de diseño
Máxima eficiencia hidráulica
Mínima infiltración
Máxima eficiencia hidráulica y mínima infiltración.
Condiciones Hidráulicas
5555Irrigaciones y Drenaje

56. Condiciones no Hidráulicas
Topografíadelejederutadelcanal.-Muestraelrelieveuniformeo
quebradodelsueloalolargodelejedelcanal,segúnestose
determinalapendiente
Geología.-Nosbrindainformacióndelsuelodondesealojaralacaja
delcanal,nosayudaraadeterminareltaluddelacajayelcoeficiente
deManningparacanalessinrevestir.
56
Condicionesambientales.-Principalmenteseconsideraeneldiseño
deloscanaleslatemperaturaysusvariaciones.Influyeenelfraguado
delconcretoparacanalesrevestidos.
56Irrigaciones y Drenaje

57. HidrologíaeHidrografía.-Permiteconocerlaslaminasdeprecipitaciones,así
comoladistribucióntemporalduranteelaño.Ademásnosproporcionalla
ubicacióndeloscaucesnaturalesquecruzaelcanalyfacilitalaubicacióno
distanciamientodelosaliviaderoslateralesenloscanalesprincipales.
Hidrogeología.-Nosmuestrainformacióndelosnivelesfreáticoso
superficiepiezométrica,detalmaneraquepermitadiseñardetalles
especialesdedrenajeenlacajadelcanal(lloradores),esdesuma
importanciaparacanalesrevestidosconconcreto,yaquelosefectosdesub
presiónsobreelrevestimientoresultaperjudicialparalaestabilidaddelos
taludes,sobretodocuandoelcanalestavacío.
5757Irrigaciones y Drenaje

58. SECCION HIDRÁULICA OPTIMA
CONDICIONDEMÁXIMAEFICIENCIAHIDRÁULICA
Sedicequeuncanalesdemáximaeficienciahidráulica,cuando
porlamismaáreaypendienteconduceelmayorCAUDAL,esta
condiciónseráreferidaaunperímetrohúmedomínimoomenor
áreadefricción,lafórmulaquedeterminalaseccióndemáxima
eficienciahidráulicaes:
&#3627408463;
&#3627408486;
=2??????&#3627408462;??????⟮
??????
2
⟯
Donde ??????es el ángulo que forma el talud con la horizontal
??????=&#3627408462;??????&#3627408464;??????&#3627408462;??????⟮
1
&#3627408487;
⟯
58Irrigaciones y Drenaje

59. CONDICIONDEMÍNIMAINFILTRACIÓN
Seaplicacuandosequiereobtenerlamenorpérdidaposibledeagua
porinfiltraciónenloscanales,estacondicióndependedeltipode
sueloydeltirantedelcanal.
Laecuaciónquedeterminalamínimainfiltraciónes:
&#3627408463;
&#3627408486;
=4??????&#3627408462;??????⟮
??????
2
⟯
59Irrigaciones y Drenaje

60. Relaciónplantilla(b)ytirante(y)paramáximaeficienciay
mínimainfiltración
TALUD ANGULO MAXIMA EFICIENCIA
HIDRAULICA
MINIMA INFILTRACION
Vertical 90º00’ 2.000 4.000
¼ : 1 75º58’ 1.562 3.123
½ : 1 63º26’ 1.236 2.472
4/7 : 1 60º15’ 1.161 2.321
¾ : 1 53º08’ 1.000 2.000
1 : 1 45º00’ 0.828 1.657
1 ¼ : 1 38º40’ 0.702 1.403
1 ½ : 1 33º41’ 0.605 1.211
2 : 1 26º34’ 0.472 0.944
3 : 1 18º26’ 0.325 0.649
6060Irrigaciones y Drenaje

61. SECCIONDEMÁXIMAEFICIENCIAHIDRAULICAYMINIMA
INFILTRACIÓN
Sonlasseccionescuyodiseñotienelafinalidaddequeelcanal
transporteelcaudalmáximoytengaunamínimaperdidapor
infiltraciónestosdiseñosserealizanparacanalessin
revestimiento,lasecciónvieneaserelpromediodelMEHyMI.
ydeltirantedelcanal.
Laecuaciónquedeterminalamínimainfiltraciónes:
61
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&#3627408486;
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61Irrigaciones y Drenaje

62. 6262Irrigaciones y Drenaje