INFORME DE LA PRÁCTICA, VISITA VISITA AL CANAL DE IRRIGACIÓN EN OTUZCO I.
INTRODUCCIÓN
En un un proyecto proyecto de de irrigación la parte que comprende el diseño diseño de de los canales y obras de arte arte,, si bien es cierto que son de vital importancia en el costo costo de de la obra, no es lo más importante puesto que el caudal, factor clave en el diseño y el más importante en un proyecto de riego, es un parámetro que se obtiene sobre la base del tipo de suelo suelo,, cultivo, condiciones climáticas, métodos métodos de de riego, etc., es decir mediante la conjunción de la relación agua agua,, suelo, planta y la hidrología, de manera que cuando se trata de una planicación planicación de de canales, el diseñador tendrá una visión más amplia y será más eciente.
II.
OBJETIVOS !onocer el proceso proceso total de construcción de un canal.
"nformarnos "nformarnos sobre lo importante importante que es hacer obras obras de este tipo, pero pero con calidad y durabilidad. !onocer las partes que posee un canal. #prender de manera general la construcción de un canal. canal. .
III.
MARCO TEÓRICO
CANAL
!anal en la ciudad de $orten, %oruega %oruega..
En ingeniería ingeniería se se denomina canal a una construcción destinada al transporte de &uidos generalmente utili'ada para agua agua y y que, a diferencia de las tuberías tuberías,, es abierta a la atmósfera. (ambién se utili'an como vías articiales de navegación. )a desc descri ripc pció ión n del del comp compor orta tami mien ento to hidr hidráu áulic lico o de los cana canale less es una una part parte e funda fundamen menta tall de la hidráulica y su diseño diseño perten pertenec ece e al campo campo de la ingeniería hidráulica,, una de las especialidades de la ingeniería civil. hidráulica civil. Hi!"#ia
*esde los tiempos más remotos se ha conducido el agua de un lugar a otro media mediant nte e cana canale less arti artic cia iale less , tale taless como como aceq acequi uias as,, acue acuedu duct ctos os y cana canale less
propiamente dichos, en los que no e+istiendo carga alguna el movimiento del agua se debía nicamente al a la pendiente. )os famosos acueductos romanos eran eran canale canaless recta rectangu ngular lares es de -./m -./m de ancho ancho por 0./-m 0./-m de profu profundi ndidad dad,, revestidos con cemento. El año 12 antes de nuestra era 3oma recibía agua por 4 acueductos cuya longitud total sumaba 5-- 6ilómetros, que conducían 7- millones de litros diariamente. 8nas 8nas vece vecess el tran transc scur urso so de esta estass magn magnas as obra obrass era era subt subter errá ráne neo o y otra otrass atrav atravesa esaban ban los valle valless sobre sobre gigant gigantesc escas as arque arquería ríass const constitu ituyen yendo do puente puentes9 s9 acued acueduct uctos. os. )os )os canale canaless se han constr construido uidoss desde desde épocas épocas inmemo inmemoria riales les en Egipto, !hina, #siria, "ndia y en el :er con el objeto irrigar terrenos áridos, pero solo después de la invención de las esclusas en el siglo ;< pudo empleárseles en la navegación interior. )os primeros canales Europeos se construyeron construyeron en "talia en el siglo ;""= en >rancia en el siglo ;<"" se termino el primer canal de navegación. El canal de E3"E en %ueva ?or6 ?or6 que comunica el lago E3"E con el río $udson tiene /7- 6m. de longitud con un desnivel total de 1--m= su ancho es de 0/ a 15m. En el fond fondo o su prof profun undi dida dad d es de 1 a @m, @m, sur surcánd cándol olo o emba embarc rcac acion iones es de 1515toneladas. )os grandes canales de navegación construidos para recibir los trasatlánticos de mayor porte, o bien cortan istmos reduciendo la distancia por mar entre países, o ponen interiores en comunicación directa con el mar mediante una vía acuática. Ejemplos de los primeros son los canales de Aue', :anamá y Biel, y de los ltimos los canales de Cmsterdam y Danchester. El canal de Aue' a través del istmo de su nombre carece de esclusas canal a nivelF= fue terminado en 0274. Au longitud es de 07- Bm, su ancho en el fondo es de 11m y en la supercie de 7-m= su profundidad es de 2m. El considerable traco de embarcaciones y la tendencia de dar a estas cada ve' mayor porte, ha demostrado la necesidad de ancharlo a 0--m en el fondo y a aumentar a 4m su profundidad. El canal de Aue' permite acortar a 7-- millas la distancia de 005-millas que media entre Europa y la "ndia, lo que representa una disminución de @7 días en el viaje. El canal de :anamá fue terminado en 0405= tiene 75./ 6m. de un océano a otro, 2-./ desde las aguas profundas del #tlántico a las del :acico= solo el corte de culebra tiene 05./ 6m. su menor ancho es de 0/-m y su profundidad mínima es de 0@.-m. En la parte más elevada del canal se encuentra el lago Gatun, cuyo plano de agua esta a 1/.4-m sobre el nivel medio del océano. El ascenso y descenso de las embarcaciones se efecta por un juego de tres esclusas gemelas escalonadas de 2.7@m cada una en el lado del pacico, y otro juego idéntico en el #tlántico que salvan los 1/.4-m de desnivel total. El canal permit permite e reduc reducir ir /-/-- millas millas el tray trayect ecto o que siguen siguen las embar embarcac cacion iones es entr entre Europa y la costa occidental de Audamérica. Clai$caci%n &' canal' Canal' na!(#al'
Ae denomina canal natural a las depresiones naturales en la corte'a terrestre, algunos tienen poca profundidad y otros son más profundos, segn se encuentren encuentren en la montaña o en la planicie. #lgunos canales permiten la navegación, generalmente sin necesidad de dragado. Canal' &' #i')"
propiamente dichos, en los que no e+istiendo carga alguna el movimiento del agua se debía nicamente al a la pendiente. )os famosos acueductos romanos eran eran canale canaless recta rectangu ngular lares es de -./m -./m de ancho ancho por 0./-m 0./-m de profu profundi ndidad dad,, revestidos con cemento. El año 12 antes de nuestra era 3oma recibía agua por 4 acueductos cuya longitud total sumaba 5-- 6ilómetros, que conducían 7- millones de litros diariamente. 8nas 8nas vece vecess el tran transc scur urso so de esta estass magn magnas as obra obrass era era subt subter errá ráne neo o y otra otrass atrav atravesa esaban ban los valle valless sobre sobre gigant gigantesc escas as arque arquería ríass const constitu ituyen yendo do puente puentes9 s9 acued acueduct uctos. os. )os )os canale canaless se han constr construido uidoss desde desde épocas épocas inmemo inmemoria riales les en Egipto, !hina, #siria, "ndia y en el :er con el objeto irrigar terrenos áridos, pero solo después de la invención de las esclusas en el siglo ;< pudo empleárseles en la navegación interior. )os primeros canales Europeos se construyeron construyeron en "talia en el siglo ;""= en >rancia en el siglo ;<"" se termino el primer canal de navegación. El canal de E3"E en %ueva ?or6 ?or6 que comunica el lago E3"E con el río $udson tiene /7- 6m. de longitud con un desnivel total de 1--m= su ancho es de 0/ a 15m. En el fond fondo o su prof profun undi dida dad d es de 1 a @m, @m, sur surcánd cándol olo o emba embarc rcac acion iones es de 1515toneladas. )os grandes canales de navegación construidos para recibir los trasatlánticos de mayor porte, o bien cortan istmos reduciendo la distancia por mar entre países, o ponen interiores en comunicación directa con el mar mediante una vía acuática. Ejemplos de los primeros son los canales de Aue', :anamá y Biel, y de los ltimos los canales de Cmsterdam y Danchester. El canal de Aue' a través del istmo de su nombre carece de esclusas canal a nivelF= fue terminado en 0274. Au longitud es de 07- Bm, su ancho en el fondo es de 11m y en la supercie de 7-m= su profundidad es de 2m. El considerable traco de embarcaciones y la tendencia de dar a estas cada ve' mayor porte, ha demostrado la necesidad de ancharlo a 0--m en el fondo y a aumentar a 4m su profundidad. El canal de Aue' permite acortar a 7-- millas la distancia de 005-millas que media entre Europa y la "ndia, lo que representa una disminución de @7 días en el viaje. El canal de :anamá fue terminado en 0405= tiene 75./ 6m. de un océano a otro, 2-./ desde las aguas profundas del #tlántico a las del :acico= solo el corte de culebra tiene 05./ 6m. su menor ancho es de 0/-m y su profundidad mínima es de 0@.-m. En la parte más elevada del canal se encuentra el lago Gatun, cuyo plano de agua esta a 1/.4-m sobre el nivel medio del océano. El ascenso y descenso de las embarcaciones se efecta por un juego de tres esclusas gemelas escalonadas de 2.7@m cada una en el lado del pacico, y otro juego idéntico en el #tlántico que salvan los 1/.4-m de desnivel total. El canal permit permite e reduc reducir ir /-/-- millas millas el tray trayect ecto o que siguen siguen las embar embarcac cacion iones es entr entre Europa y la costa occidental de Audamérica. Clai$caci%n &' canal' Canal' na!(#al'
Ae denomina canal natural a las depresiones naturales en la corte'a terrestre, algunos tienen poca profundidad y otros son más profundos, segn se encuentren encuentren en la montaña o en la planicie. #lgunos canales permiten la navegación, generalmente sin necesidad de dragado. Canal' &' #i')"
!anal principal de riego
)os canal' &' #i')" tienen la función de conducir el agua desde la captación captación hasta el campo o huerta huerta donde donde será aplicado a los cultivos. Aon obras de ingeniería ingeniería importantes, importantes, que deben ser cuidadosamente pensadas para no provocar daños al ambiente y ambiente y para que se gaste la menor cantidad de agua posible. Están estrecham estrechamente ente vinculados vinculados a las característic características as del terreno, generalmente siguen apro+imadamente las curvas de nivel de este, este, desce descend ndie iend ndo o suav suavem emen ente te haci hacia a cotas más más baja bajass dán dándo dole le una una pendiente descendente, para que el agua &uya más rápidamente y se gaste menos líquidoF. )a construcción del conjunto de los canales de riego es una de las partes más signicativas en el costo de la inversión inicial del sistema de riego, riego, por lo tanto su adecuado mantenimiento es una necesidad imperiosa. )as dimensiones de los canales de riego son muy variadas, y van desde grandes canales para transportar varias decenas de m @Hs, los llamados canale canaless princi principal pales, es, hasta hasta pequeñ pequeños os canale canaless con capaci capacidad dad para para unos unos pocos lHs, son los llamados canales de campo. Pa#!' &' (n canal &' #i')" # lo largo de un canal de riego se sitan muchas y variadas estructuras, llamadas Iobras de arteI, estas son, entre otrasJ
Kbra de derivación en construcción
a. O*#a O*#a &' &'#i &'#i+a +aci% ci%n n, que como su nombre lo indica, se usan para derivar el agua utili'ando partidores partidoresF, F, desde un canal principal ej. una acequia acequiaFF a uno secundario ej. un bra'al bra'alF, F, o de este ltimo hacia un canal terciario, o desde el terciario hacia el canal de campo y el cañó cañón n de boquera boquera.. Generalmente se construyen en hormigón hormigón,, o en
*.
c.
&.
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mampostería de piedra, y están equipadas con compuertas, algunas simples, manuales también denominadas tablachos, y otras que pueden llegar a ser sosticadas, manejadas a control remoto. C"n!#"l' &' ni+'l, muchas veces asociadas a las obras de derivación, son destinadas a mantener siempre, en el canal, el nivel de agua dentro de un cierto rango y, especialmente en los puntos terminales, con una inclinación descendente= C"n!#"l' &' ')(#i&a&, estos deben funcionar en forma automática, para evitar daños en el sistema, si por cualquier motivo hubiera una falla de operación alguien decía alguna ve', que no puede ser que si una vaca decide acortarse en el canal a tomar el fresco, todo el sistema, en cascada se autodestruyaF, esto que parece una broma es tomado muy en serio por los proyectistas de los sistemas de riego. E+isten básicamente dos tipos de controles de seguridadJ los vertederos, y los sifones= S'cci"n' &' a"#", destinadas a medir la cantidad de agua que entra en un determinado canal, en base al cual el usuario del agua pagará, por el servicio. E+isten diversos tipos de secciones de aforo, algunas muy sencillas, constan de una regla graduada que es leída por el operador a intervalos pre establecidos, hasta sistemas complejos, asociados con compuertas autorregulables, que registran el caudal en forma continua y lo trasmiten a la central de operación computari'ada= O*#a &' c#(c' del canal de riego con otras infraestructuras e+istentes en el terreno, pertenecientes o no al sistema de riego. Estas a su ve' pueden ser deJ !ruce de canal de riego con un canal de drenaje del mismo
sistema de riego. !ruce de un dren natural, con el canal de riego, a una cota mayor que este ltimo. !ruce de canal de riego con una hondonada, o valle. !ruce de canal de riego con una vía. V'#!'&'#" -i&#(lic"
araday, 3ío !lac6amas, Kregón.
El +'#!'&'#" o ali+ia&'#" es una estructura hidráulica destinada a permitir el pase, libre o controlado, del agua en los escurrimientos superciales. (iene varias nalidades entre las que se destacaJ
Garanti'ar la seguridad de la estructura hidráulica, al no permitir la
elevación del nivel, aguas arriba, por encima del nivel má+imo. Garanti'ar un nivel con poca variación en un canal de riego, aguas arriba. Este tipo de vertedero se llama Ipico de patoI por su forma. !onstituirse en una parte de una sección de aforo del río o arroyo. En una presa se denomina +'#!'&'#" a la parte de la estructura que permite la evacuación de las aguas, ya sea en forma habitual o para controlar el nivel del reservorio de agua. Generalmente se descargan las aguas pró+imas a la supercie libre del embalse, en contraposición de la descarga de fondo, la que permite la salida controlada de aguas de los estratos profundos del embalse. Clai$caci"n' )os vertederos pueden ser clasicados de varias formasJ a. P"# ( l"cali/aci%n 'n #'laci%n a la '!#(c!(#a 0#inci0al1
presa y la descarga puede estar fuera del cauce aguas abajo *. D'&' 'l 0(n!" &' +i!a &' l" in!#(2'n!" 0a#a 'l c"n!#"l &'l ca(&al +'#!i&"1
c. D'&' 'l 0(n!" &' +i!a &' la 0a#'& &"n&' ' 0#"&(c' 'l +'#!i2i'n!"1
&. D'&' 'l 0(n!" &' +i!a &' la 'cci%n 0"# la c(al ' &a 'l +'#!i2i'n!"1
3ectangulares (rape'oidales (riangulares !irculares )ineales, en estos el caudal vertido es una función lineal del tirante de agua sobre la cresta
'. D'&' 'l 0(n!" &' +i!a &' ( (nci"na2i'n!", 'n #'laci%n al ni+'l a)(a a*a3"1
Si%n
Aifón
8n i%n está formado por un tubo, en forma de I8I invertida, con uno de sus e+tremos sumergidos en un líquido, que asciende por el tubo a mayor altura que su supercie, desaguando por el otro e+tremo. :ara que el sifón funcione debe estar lleno de líquido, ya que el peso del líquido en la rama del desagLe es la fuer'a que eleva el &uido en la otra rama. El sifón ya era conocido por los romanos que lo utili'aban en sus acueductos.
*esagLe
A0licaci"n' En in!alaci"n' -i&#(lica 'n '&i$ci" )a aplicación más comn de los sifones es en los desagLes de los aparatos sanitarios fregaderos, lavabos, inodoros, etc.F, para evitar que el mal olor de las materias en putrefacción del alcantarillado salga por el oricio de desagLe de los aparatos. El modelo más clásico y el que mejor funciona hidráulicamenteF consiste en un tubo en forma de IAI tumbada, de manera que, al desaguar, se llena la primera curva del tubo y la segunda acta como un sifón, vaciando la primera hasta que el nivel de agua baja y entra algo de aire. En este momento, el sifón deja de funcionar y retrocede el agua que está en la parte ascendente entre las dos eses, llenando la primera curva del tubo y aislando el desagLe de los gases de la cañería.
(ambién se pueden llevar todos los desagLes a un sifón comn, llamado Ibote sifónicoI. En a0a#a!" 'l'c!#"&"24!ic" )a toma de lejía y suavi'ante de las lavadoras suele ser un sifón. El suavi'ante está en su cubeta y no alcan'a la parte superior del sifón, pero cuando se abre la válvula de entrada de agua, el nivel sube, comen'ando el sifonamiento, que no se interrumpe hasta haber vaciado el depósito de suavi'ante.
El sifón es la parte de la tubería de desagLe de los lavabos y fregaderos que se obstruye con más facilidad. C"2" &'ca#)a&"# &' ')(#i&a& 'n canal' #provechando las características hidráulicas de los sifones, estos son más ecientes que los vertederos libres para descargar el agua que, por alguna maniobra equivocada aguas arriba, podría desbordarse de un canal provocando cuantiosos daños a las estructuras, por ejemplo, de canales de riego. Pa#a a!#a+'a# &'0#'i"n' 'n 'l !'##'n" En esta aplicación en realidad se utili'a lo que comnmente se llama i"n in+'#!i&". Ai un canal se encuentra a su paso con una depresión del terreno natural que obligaría a construir un terraplén muy elevado o un puente, muy frecuentemente es más conveniente interrumpir el canal con un tubo en forma de I8I, atravesando así la depresión y retomando luego el canal cuando el terreno vuelve a tener una cota adecuada. En este caso el funcionamiento hidráulico se basa simplemente en el Iprincipio de los vasos comunicantesI. El problema más importante es que en la parte inferior del sifón puede haber una presión hidráulica elevada, lo que requiere tuberías refor'adas, capaces de resistirla. # menudo es más barato hacer el puente como hacían los romanos en los acueductosF. Pa#a ali2'n!a# (#c" &' #i')" Es un sistema bastante utili'ado puesto que permite retirar el agua desde el canal terciario de riego sin dañar el canal mismo, que generalmente es de tierra. Generalmente estos sifones son de polipropileno ::F &e+ible, de un diámetro de entre /- y 2- mm 1I y @IF.
Aifón
S'cci%n &' a"#"
Aección de aforo equipada con limnígrafo y dispositivo para efectuar mediciones directas de caudal
Aección de aforo de un río, arroyo o canal es un local, ya sea natural o preparado para tal efecto, en el cual se ha determinado la curva cota9 caudal. *e esa forma, cuando se requiere, midiendo el nivel, con una regla graduada implantada en el lugar, por interpolación en la curva, se podrá determinar el caudal líquido en la sección. :ara seleccionar una sección de aforo deben tenerse en cuenta algunos factores importantes, pero el más importante es tener la certe'a de que la forma de la sección no cambia en el tiempo, es decir que se trata de un tramo de río o arroyo que no sufre socavación y no está en proceso de sedimentación. !uando estas características no se encuentran en el tramo en el cual interesa instalar la sección de aforo, deberá implementarse una obra, como por ejemplo un vertedero. Esta obra, segn la dimensión del río o arroyo, puede llegar a ser una obra costosa, y en algunos casos puede resultar más conveniente determinar el caudal por otros métodos.
)os vertederos utili'ados en estos casos son también de varios tiposJ a. V'#!'&'#" &' Ba/in *. V'#!'&'#" li*#' 'n 0a#'& &'l)a&a 5 +'#!ical1
3ectangular (riangular (ipo !ipolletti (rape'oidal !ircular
c. V'#!'&'#" &' 0a#'&' )#('a
!on frecuencia una sección adecuada para implementar una sección de aforo es en correspondencia con un puente, puesto que esta sección ya ha sido estabili'ada. En ríos y arroyos de anchos, se hace difícil y costoso implementar vertederos con la sola nalidad de denir la sección de aforo, en estos casos la medición se hace con el uso del correntómetro. !on el au+ilio de este instrumento se mide la velocidad del &ujo en vMrias partes de la sección de forma a poder establecer curvas de igual velocidad en toda la sección. !on base en el mapeo de las velocidades del &ujo se calcula el caudal líquido. El cálculo del caudal en este caso se efecta con la fórmula siguienteJ
*ondeJ N O !audal en m @Hs
con base en los :olígonos de (hiessen, en m1. :ara la medición de la cota del pelo libre del agua, se utili'anJ 3eglas limnimétricas, en este caso la lectura debe ser hecha Iin situI= 3egistradores continuos de nivel= Aensores que trasmiten periódicamente la medición a distancia, la que puede ser monitoreada en tiempo real
Si!'2a &' &#'na3' )a función principal de un i!'2a &' &#'na3' es la de permitir la retirada de las aguas que se acumulan en depresiones topográcas del terreno, causando inconvenientes ya sea a la agricultura o en áreas urbani'adas. El origen de las aguas puede serJ :or escurrimiento supercial= :or la elevación del nivel freático, causado por el riego, o por la
elevación del nivel de un río pró+imo= o, *irectamente precipitadas en el área. Ktra función sumamente importante del sistema de drenaje es la de controlar, en los perímetros de riego, la acumulación de sales en el suelo, lo que puede disminuir drásticamente la productividad. :rincipalmente, el sistema de drenaje está compuesto por una red de canales que recogen y conducen las aguas a otra parte, fuera del área a ser drenada, impidiendo al mismo tiempo, la entrada de las aguas e+ternas. (ípicamente estos sistemas se hacen necesarios en los amplios estuarios de los grandes ríos y en los valles donde el drenaje natural es deciente. )a red de canales debe ser periódicamente limpiada, eliminando el fango que se deposita en ellos y las male'as que crecen en el fondo y en los taludes, caso contrario muy fácilmente el &ujo del agua se modicaría y se perdería la eciencia del sistema. !uándo los terrenos que deben ser drenados están todos a una cota superior a la obra o recipiente donde se quiere llevar el agua drenada, se puede aprovechar la declividad natural del terreno y el sistema funciona perfectamente con la fuer'a de la gravedad. !aso contrario deberá implementarse una estación de bombeo. !uando la 'ona a ser saneada se encuentra a una cota inferior a las circundantes, y esta disponible un río con un considerable transporte sólido, se puede provocar el llenado de los terrenos bajos, para permitir el depósito de los sedimentos y así elevar su nivel. Esta operación se ha hecho mucho en el pasado, eliminando de esa forma e+tensas áreas de tierras bajas. )a concepción actual ya no considera conveniente este tipo de intervención. En algunos casos se debe recurrir al bombeo de las aguas meteóricas, pues no e+iste la posibilidad de que estas salgan naturalmente. )as primeras instalaciones de este tipo se dieron en el siglo ;";, en Europa, con bombas movidas a vapor.
)a introducción de los motores de combustión interna y posteriormente los motores eléctricos modicaron sustancialmente la capacidad y las características de los sistemas de drenaje que se hicieron cada ve' más &e+ibles y potentes. En el siglo ;;, la necesidad de ampliar la frontera agrícola y la necesidad de contrarrestar las enfermedades endémicas que &agelaban la población de las 'onas costeras bajas han dado gran impulso a la implementación de sistemas de drenaje, y generaron la construcción de importantes sistemas de drenaje que permitieron el drenaje de vastas áreas. C"20"n'n!' &'l i!'2a &' &#'na3' !omponentes de un sistema de drenaje típico sonJ !anales de campo o drenes enterrados !anales secundarios y principales Estos canales se caracteri'an por ser generalmente profundos, y su fondo se encuentra a cotas inferiores a las cotas del terreno circundante. Generalmente los canales de drenaje no son revestidos, o si deben revestirse para consolidad los taludes, el revestimiento debe ser permeable, de manera a no obstaculi'ar la entrada del agua contenida en el suelo al canal=
Kbras de protección de las márgenes de los canales, principalmente
en las con&uencias y en las curvas= Kbras de control de la erosión en el fondo de los canales saltos de fondoF Estaciones de bombeo no siempre necesariasF Canal' &' na+')aci%n
8n canal de navegación es una vía de agua hecha por el hombre que normalmente conecta lagos, ríos u océanos. Ae utili'an para el transporte, a menudo surcados por barca'as en los canales &uviales y por barcos en los canales que conectan océanos.
)os canales interiores precedieron el desarrollo del ferrocarril durante la revolución industrial y algunos de ellos fueron posteriormente secados y utili'ados como pasos libres para construir vías férreas. El'2'n!" )'"24!#ic" &' la 'cci%n &'l canal
)os elementos geométricos son propiedades de una sección del canal que puede ser denida enteramente por la geometría de la sección y la profundidad del &ujo. Estos elementos son muy importantes para los cálculos del escurrimiento.
P#"(n&i&a& &'l 6(3", cala&" o !i#an!'J la profundidad del &ujo
-F es la distancia vertical del punto más bajo de la sección del canal a la supercie libre.
Anc-" (0'#i"#J el ancho superior TF es el ancho de la sección del
canal en la supercie libre. Á#'a 2"3a&aJ el área mojada AF es el área de la sección transversal del &ujo normal a la dirección del &ujo. P'#72'!#" 2"3a&"J el perímetro mojado PF es la longitud de la línea de la intersección de la supercie mojada del canal con la sección transversal normal a la dirección del &ujo. Ra&i" -i&#(lic"J el radio hidráulico RF es la relación entre el área mojada y el perímetro mojado, se e+presa comoJ R 8 A 9 P P#"(n&i&a& -i&#(licaJ la profundidad hidráulica DF es la relación del área mojada con el ancho superior, se e+presa comoJ D 8 A 9 T Fac!"# &' la 'cci%nJ el factor de la sección ZF, para cálculos de escurrimiento o &ujo crítico es el producto del área mojada con la raí' cuadrada de la profundidad hidráulica, se e+presa comoJ Z 8 A. S:RT ;D<
El factor de la sección, para cálculos de escurrimiento uniforme es el producto del área mojada con la potencia 1H@ del radio hidráulico, se e+presa comoJ A. R= ;>9?<
Ca#ac!'#7!ica )'"24!#ica ' -i&#(lica &' (n canal
)as características geométricas son la forma de la sección transversal, sus dimensiones y la pendiente longitudinal del fondo del canal. )as características hidráulicas son la profundidad del agua -, en mF, el perímetro mojado P, en mF, el área mojada A, en m 1F y el radio hidráulico R, en mF, toda función de la forma del canal. (ambién son relevantes la rugosidad de las paredes del canal, que es función del material en que ha sido construido, del uso que se le ha dado y del mantenimiento, y la pendiente de la línea de agua, que puede o no ser paralela a la pendiente del fondo del canal. )uis castellanos El radio hidráulico se dene comoJ
Aiendo A y P el área y el perímetro mojado.
El 6(3" 'n canal' a*i'#!" 5 ( clai$caci%n
El &ujo de agua en un conducto puede ser &ujo en canal abierto o &ujo en tubería. Estas dos clases de &ujos son similares en diferentes en muchos aspectos, pero estos se diferencian en un aspecto importante. El &ujo en canal abierto debe tener una supercie libre, en tanto que el &ujo en tubería no la tiene, debido a que en este caso el agua debe llenar completamente el conducto.
)as condiciones de &ujo en canales abiertos se complican por el hecho de que la composición de la supercie libre puede cambiar con el tiempo y con el espacio, y también por el hecho de que la profundidad de &ujo el caudal y las pendientes del fondo del canal y la supercie libre son interdependientes. En estas la sección transversal del &ujo, es ja debida a que esta completamente denida por la geometría del conducto. )a sección transversal de una tubería por lo general es circular, en tanto que la de un canal abierto puede ser de cualquier forma desde circular hasta las formas irregulares en ríos. #demás, la rugosidad en un canal abierto varia con la posición de una supercie libre. :or consiguiente la selección de los coecientes de fricción implica una mayor incertidumbre para el caso de canales abiertos que para del de tuberías, en general, el tratamiento del &ujo en canales abiertos es más que el correspondiente a &ujo en tuberías. El &ujo en un conducto cerrado no es necesariamente &ujo en tuberías si tiene una supercie libre, puede clasicarse como &ujo en canal abierto.
Ti0" &' 6(3"
El &ujo en canales abierto puede clasicarse en muchos tipos y distribuirse de diferentes maneras. )a siguiente clasicación se hace de acuerdo con el cambio en la profundidad del &ujo con respecto al tiempo y al espacio. Fl(3" 0'#2an'n!' 5 n" 0'#2an'n!'
(iempo como criterio. Ae dice que el &ujo en un canal abierto es permanente si la profundidad del &ujo no cambia o puede suponerse constante durante el intervalo de tiempo en consideración. El 6(3" ' n" 0'#2an'n!'
Ai la profundidad no cambia con el tiempo. En la mayor parte de canales abiertos es necesario estudiar el comportamiento del &ujo solo bajo condiciones permanentes. Ain embargo el cambio en la condición del &ujo con respecto al tiempo es importante, el &ujo debe tratarse como no permanente, el nivel de &ujo cambia de manera instantánea a medida que las ondas pasan y el elemento tiempo se vuelve de vital importancia para el diseño de estructuras de control. :ara cualquier &ujo, el caudal N en una sección del canal se e+presa por NO<#. *onde < es la velocidad media y # es el área de la sección transversal de &ujo perpendicular a la dirección de este, debido a que la velocidad media está denida como el caudal divido por el área de la sección transversal. Fl(3" (ni"#2' 5 6(3" +a#ia&"
Espacio como criterio. Ae dice que el &ujo en canales abiertos es uniforme si la profundidad del &ujo es la misma en cada sección del canal. 8n &ujo 8%">K3DE puede ser permanente o no permanente, segn cambie o no la profundidad con respecto al tiempo. El &ujo uniforme permanente es el tipo de &ujo fundamental que se considera en la hidráulica de canales abiertos. )a profundidad del &ujo no cambia durante el intervalo de tiempo bajo consideración. El establecimiento de un &ujo uniforme no permanente requeriría que la supercie del agua &uctuara de un tiempo a otro pero permaneciendo paralela al fondo del canal. El &ujo es +a#ia&" si la profundidad de &ujo cambia a lo largo del canal. El &ujo +a#ia&" 0('&' '# 0'#2an'n!' " n" 0'#2an'n!' es poco frecuente, el término @6(3" n" 0'#2an'n!'@ se utili'ara de aquí en adelante para designar e+clusivamente el &ujo variado no permanente.
El &ujo variado puede clasicarse además como rápidamente varia o gradualmente variado. El &ujo es rápidamente variado si la profundidad del agua cambia de manera abrupta en distancias compartidamente cortas= de otro modo, es gradualmente variado. 8n &ujo rápidamente variado también se conoce como fenómeno local= algunos ejemplos son el resalto hidráulico y la caída hidráulica.
A. Fl(3" 0'#2an'n!'
>lujo uniforme >lujo variado >lujo gradualmente variado >lujo rápidamente variado B. Fl(3" n" 0'#2an'n!'
>lujo uniforme no permanente IraroI >lujo no permanente es decir, &ujo variado no permanenteF >lujo gradualmente variado no permanente >lujo rápidamente variado no permanente
E!a&" &' 6(3"
El estado o comportamiento del &ujo en canales abiertos esta gobernado básicamente por los efectos de viscosidad y gravedad con relación con las fuer'as inerciales del &ujo. E'c!" &' +ic"i&a&
El &ujo puede ser laminar, turbulento o transaccional segn el efecto de la viscosidad en relación de la inercia. El 6(3" ' la2ina#
Ai las fuer'as viscosas son muy fuertes en relación con las fuer'as inerciales, de tal manera que la viscosidad juega con un papel muy importante en determinar el comportamiento del &ujo. En el &ujo laminar, las partículas de agua se mueven en trayectorias suaves denidas o en líneas de corriente, y las capas de &uido con espesor innitesimal parecen desli'arse sobre capas adyacentes. E'c!" &' la )#a+'&a&
El efecto de la gravedad sobre el estado del &ujo representa por relación por las fuer'as inerciales y las fuer'as gravitacionales. R')72'n' &' 6(3"
En un canal el efecto combinado de la viscosidad y la gravedad puede producir cualquiera de 5 regímenes de &ujo, los cuales sonJ
Aubcritico 9 laminar Apercritico 9 laminar Aubcritico 9 turbulento Aupercrítico 9 turbulento
Canal' a*i'#!" 5 ( 0#"0i'&a&'
!lases de canales abiertos. 8n canal abierto es un conducto en el cual el agua, &uye con una supercie libre. *e acuerdo con su origen un canal puede ser natural o articial.
)os canales naturales in&uyen todos los tipos de agua que e+isten de manera natural en la tierra, lo cuales varían en tamaño desde pequeños arroyuelos en 'onas montañosas hasta quebradas, arroyos, ríos pequeños y grandes, y estuarios de mareas. )as corrientes subterráneas que transportan agua con una supercie libre también son consideradas como canales abiertos naturales. )as propiedades hidráulicas de un canal natural por lo general son muy irregulares. En algunos casos pueden hacerse suposiciones empíricas ra'onablemente consistentes en las observaciones y e+periencias reales, de tal modo que las condiciones de &ujo en estos canales se vuelvan manejables mediante tratamiento analítico de la hidráulica teórica. )os canales articiales son aquellos construidos o desarrollados mediante el esfuer'o humanoJ 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 e+perimentales las propiedades hidráulicas de estos canales pueden ser controladas hasta un nivel deseado o diseñadas para cumplir unos requisitos determinados. )a aplicación de las teorías hidráulicas a canales articiales producirán, por tanto, resultados bastantes similares a las condiciones reales y, por consiguiente, son ra'onablemente e+actos para propósitos prácticos de diseños. )a canaleta es un canal de madera, de metal, de concreto de mampostería, a menudo soportado en o sobre la supercie del terreno para conducir el agua a través de un de una depresión. )a alcantarilla que &uye parcialmente llena, es un canal cubierto con una longitud compartidamente corta instalado para drenar el agua a través de terraplenes de carreteras o de vías férreas. El tnel con &ujo a supercie libre es un canal compartidamente largo, utili'ado para conducir el agua a través de una colina o a cualquier obstrucción del terreno. G'"2'!#7a &'l canal
8n canal con una sección transversal invariable y una pendiente de fondo constante se conoce como canal prismático. *e otra manera, el canal es no prismático= un ejemplo es un vertedero de ancho variable y alineamiento curvo. #l menos que se indique especícamente los canales descritos son prismáticos. El trapecio es la forma más comn para canales con bancas en tierra sin recubrimiento, debido a que proveen las pendientes necesarias para la estabilidad. El rectángulo y el triangulo son casos especiales del trapecio. *ebido a que el rectángulo tiene lados verticales, por lo general se utili'a para canales construidos para materiales estables, como mampostería, roca, metal o madera. )a sección transversal solo se utili'a para pequeñas asqueas, cunetas o a lo largo de carreteras y trabajos de laboratorio. El círculo es la sección más comn para alcantarillados y alcantarillas de tamaño pequeño y mediano. L" 'l'2'n!" )'"24!#ic" &' (na 'cci%n &' (n canal
)os elementos geométricos son propiedades de una sección de canal que pueden ser denidos por completo por la geometría de la sección y la profundidad del &ujo. Estos elementos son muy importantes y se utili'an con la amplitud del &ujo. :ara la cual e+isten diferentes formulasJ
*onde 3 es el radio hidráulico en relación al área mojada con respecto su perímetro mojado.
)a profundidad hidráulica * es relación entre el área mojada y el ancho de la supercie. Di!#i*(ci%n &' +'l"ci&a&' 'n (na 'cci%n !#an+'#al
*ebido a la esencia de la supercie libere y a la fricción a lo largo de las paredes del canal, las losidades en un canal no están del todo distribuidas en su sección. )a má+ima velocidad medida en canales normales a menudo ocurre por debajo de la supercie libre a una distancia de -.-/ a -.1/ de la profundidad= cuanta más cerca estén las bancas más profundo se encuentra este má+imo. )a distribución de secciones de un canal depende también de otros factores, como una forma inusual de la sección, la rugosidad del canal y la presencia de curcas, en una corriente ancha, rápida y poco profunda o en un canal muy liso la velocidad má+ima por lo general se encuentra en la supercie libre. )a rugosidad del canal causa un incremento en la curvatura de la curva de distribución vertical de velocidades. En una curva la velocidad se incremente de manera sustancial en el lado conve+o, debido a la acción centrifuga del &ujo. !ontrario a la creencia usual, el viento en la supercie tiene muy poco efecto en la distribución de velocidades. Canal' a*i'#!" anc-"
Kbservaciones hechas en canales muy anchos han mostrado que la distribución de velocidades en la distribución central en esencial es la misma que e+istiría en un canal rectangular de ancho innito. En otras palabras bajo esta condición, los lados del canal no tienen prácticamente ninguna in&uencia en la distribución de velocidades en la distribución central y, por consiguiente el &ujo en esta región central puede considerarse como bidimensional en el análisis hidráulico. La 2'&ici%n &' la +'l"ci&a&
)a sección transversal del canal se divide en franjas verticales por medio de un numero de verticales sucesivas y las velocidades medias en las verticales se determinan midiendo las velocidades a -.7 de la profundidad en cada vertical o tomando las verticales promedio a -.1 y a -.2 de la profundidad cuando se requieren resultados más conables. Di!#i*(ci%n &' 0#'i%n 'n (na 'cci%n &' canal
)a presión en cualquier punto de la sección transversal del &ujo en un canal con pendiente baja puede medirse por medio de la altura de la columna de agua en un tubo pie'ometrico instalado en el punto. #l no considerar las pequeñas perturbaciones debidas a la turbulencia, etc. Es claro que el #gua de subir desde el punto de medición hasta la línea de gradiente hidráulico o supercie del agua. En efecto la aplicación de la ley hidrostática a la distribución de presiones en la sección transversal es válida solo si los lamentos del &ujo no tienen componentes de aceleración en el plano de la sección transversal. Este tipo de &ujo se conoce teóricamente como &ujo paralelo es decir, aquel cuyas líneas de corriente no tienen curvatura sustancial ni divergencia. P#inci0i" &' 'n'#)7a 5 2"2'2!(2 En'#)7a &'l 6(3" 'n canal' a*i'#!"
En hidráulica elemental se sabe que la 'n'#)7a total del agua en pies9lb. :or lb. *e cualquier línea de corriente que pasa a través de una sección de canal puede e+presarse como la altura total en pies de agua que es igual a la suma de la elevación por encima del nivel de referencia, la altura de presión y la altura de velocidad. Energía de un &ujo gradualmente variado en canales abiertos. :or ejemplo, con respecto al plano de referencia, la altura total $ de una sección K que contiene el punto a en una línea de corriente del &ujo de un canal de pendiente alta puede escribirse comoJ $O 'a P da cos- P
Fl(3"1 es el despla'amiento del agua. A)(a1 liquido de composición $1K. Hi&#"l%)ica1 3elativo a la hidrología. Vic"i&a&1 3esistencia que ofrece un &uido al movimiento relativo de sus moléculas. R()"i&a&1 !alidad de rugoso. La2ina#1 *e forma de lámina T(#*(l'n!"1 ? fís. Qcorriente &uidaR Nue tiene turbulencias. Hi&#"'l4c!#ica1 Qfenómeno electroquímicoR Nue se produce con el concurso del agua. C(n'!a1 > Sanja en los lados de un camino, para recibir las aguas llovedi'as. Canal'!a1 conducto que recibe y vierte el agua de los tejados. P#'i%n1 >uer'a ejercida sobre la unidad de supercie de un cuerpo por un gas, un líquido o un sólido C"n+'"1 Nue tiene, respecto del que mira, la supercie más prominente en el medio que en los e+tremos. T'##a0l4n1 *esnivel en el terreno con una cierta pendiente. Uni"#2'1 Nue tiene la misma forma, manera de ser, intensidad, etc Va#ia&"1 Nue tiene variedad. S'(ia1 (iempo seco de larga duración.
CONSIDERACIONES PRÁCTICAS PARA EL DISEO DE CANALES Máximo Villon manifesta: # nivel de parcela lo más generali'ado es encontrarnos con canales de tierra de sección trape'oidal, por lo cual las recomendaciones que se proporcionan estarán orientadas más a estos tipos de canales.
Elementos geométricos de un canal
El diseño de un canal implica darle valor numérico a las siguientes es9 pecicaciones técnicasJ : 8 !audal V 8
:ara el diseño de un canal a nivel parcelario, el caudal tiene que ser un dato de partida, que se puede calcular con base en el módulo de riego lHsHhaF, la supercie que se va a regar haF y el caudal por inltración durante la conducción. En el caso de que el canal sirva para evacuar los e+cedentes de las aguas pluviales, el caudal de diseño se calcula tomando en cuenta las consideraciones hidrológicas. En cualquiera de los casos, por lo general, lo que se busca es encontrar las dimensiones del canal, para conducir el caudal determinado de acuerdo con las necesidades de uso para riego, drenaje, hidroeléctrico o poblacional. V'l"ci&a& 2'&ia 'n l" canal' ;+<
)a velocidad media se puede determinar por medio de la fórmula de DanningJ
)as velocidades en los canales varían en un ámbito cuyos límites sonJ la velocidad mínima, 9que no produ'ca depósitos de materiales sólidos en suspensión sedimentaciónF9, y la má+ima 9 que no produ'ca erosión en las paredes y el fondo del canal9. )as velocidades superiores a los valores má+imos permisibles, modican las rasantes y crean dicultades en el funcionamiento de las estructuras del canal.
# la inversa, la sedimentación debida a velocida des muy bajas provoca problemas por embocamiento y disminución de la capacidad de conducción, y origina mayores gastos de conservación. Ae han encontrado muchos resultados e+perimentales sobre estos límites, para canales alojados en tierra, en general están comprendidos entre -,@- y -,4- mis. El !uadro proporciona el rango de velocidades má+imas recomendadas, en función de las características del material en el cual están alojados. Pendiente admisible en canales de tierra (S <
)a pendiente en general, debe ser la má+ima que permita dominar la mayor supercie posible de tierra y que, a la ve', dé valores para la velocidad que no causen erosión del material en que está alojado el canal, ni favore'can el depósito de a'olve. )a pendiente má+ima admisible para canales de tierra varía segn la te+tura= en el se muestran las pendientes má+imas Urecomendadas en función del tipo de suelo. Cuadro &' +'l"ci&a&' 2i2a #'c"2'n&a&a 'n (nci%n &' la ca#ac!'#7!ica &' l" ('l"
Características de los suelos
!anales en tierra franca !anales en tierra arcillosa !anales revestidos con piedras y me'cla simple. !anales con mampostería de piedra y concreto !anales revestidos con concreto 3oca pi'arra 3oca areniscas consolidadas 3ocas duras, granito, etc.
Velocidades máximas m/s -.7 -.4 0.-
[email protected]/ 0./ @a/
Pendiente admisible en unción del tipo de suelos Ti0" &' ('l" Pendiente (s) Auelos sueltos -./90.Auelos francos 0./91./ Auelos arcillosos @.-95./ N"!a1
*urante el diseño no necesariamente se deben tomar estos valores
má+imos. !uando la velocidad resulta erosiva, reducir la pendiente produce una sensible disminución de la velocidad. Taludes (!
)os taludes se denen como la relación de la proyección hori'ontal a la vertical de la inclinación de las paredes laterales.
)a inclinación de las paredes laterales depende en cada caso particular de varios factores, pero muy particularmente de la clase de terreno en donde están alojados. Dientras más inestable sea el material, menor será el ángulo de inclinación de los taludes. Ae indican los valores de los taludes recomendados para distintos materiales. Tirante ("!
8na regla empírica generalmente usada en los Estados 8nidos, establecer el valor má+imo de la profundidad de los canales de tierra segn la siguiente relaciónJ
? en la "ndiaJ
*ondeJ O (irante hidráulico mF AO Crea de la sección transversal mlF
G'"2'!#7a &' (n canal
3ectangular
(rape'oidal (rape'oidal
!ircular
T#a+a' &' c('nca !#a+a' ' &' c('nca c('nca so )os !#a+a son obra obrass hidr hidráulic áulicas as cuya cuya nal nalid ida ad es la de incrementar la disponibilidad de agua en una cuenca vecina. )os usos especícos del agua pueden ser los más variados, sin embargo los más comunes sonJ
#bastecim cimien iento to de agu agua a pot potabl able e a ciud ciudad ades es con con un nme nmerro de a. #baste habitantes superior al que podrían soportar los recursos hídricos de la cuenca en la cual se sita la ciudad. Esta necesidad se da en casi todas si no en todas las megaciudades. Esta situación acarrea una seri serie e de impactos ambientales, ambientales , sobre todo si se considera que las aguass servid agua servidas as se se restituirán en una cuenca diferente de la que se e+trajo el agua. *. 3iego 3iego,, este tipo de obras se hace necesario cuando las tierras de buena calidad se encuantran en áreas con escasos recursos hídricos. 8n caso caso muy muy típi típico co es toda toda la
aguas aguas regulari' regulari'adas adas por un embalse embalse en la cuenca del río !hira se trasvasan a la cuenca del río :iura. :iura. :royecto Especial Dajes, Dajes , en el el *epartamento de #requipa, #requipa , en el sur del :er :er donde donde las aguas del río !olca se trasvasan al río !hili.. !hili
:royecto Especial !hoclococha, !hoclococha , en el *epartamento de "ca, "ca , en
el centro de la costa peruana. 8na parte del agua que se produce en la parte alta de la cuenca del río :ampas, de la vertie ver tiente nte del #t #tlán lántic tico o es revertida ida hacia la ver vertie tiente nte del :acíco.. :acíco Gene nera raci ció ón de ener energía gía hidr hidroeléct oeléctrica rica.. Esta Estass obra obrass son son bast bastan ante te c. Ge frecuentes y es una forma de construir embalses más pequeños y ma+imi'ar el uso de la potencia instalada en la central $idroeléctrica. &. :ara usos mltiples.
DESARROLLO DEL CUESTIONARIO 0.9 INVE INVEST STIG IGUE UE :UE :UE ESTU ESTUDI DIOS OS SE DEBE DEBE REALI EALIZA ZAR R PARA ARA LA CONCEPCION, DISEO CONSTRUCCION DE UN CANAL. Di'" &' canal'. En un proyecto de irrigación la parte que comprende el diseño de los canales y obras de arte, si bien es cierto que son de vital importancia en el costo de la obra, no es lo más importante puesto que el caudal, factor clave en el diseño y el más importante en un proyecto de riego, es un parámetro que se obtiene sobre la base del tipo de suelo, cultivo, condiciones climáticas, métodos de
riego, etc., es decir mediante la conjunción de la relación agua V suelo V planta y la hidr hidrolog ología ía,, de mane manera ra que que cuan cuando do se trat trata a de una una plan plani ica caci ción ón de canales, el diseñador tendrá una visión más amplia y será más eciente, motivo por lo cual el ingeniero agrícola destaca y predomina en un proyecto de irrigación. i rrigación.
Canal' &' #i')" 0"# ( (nci%n.
)os canales de riego por sus diferentes funciones adoptan las siguientes denominacionesJ
9
!anal de primer orden.9 )lamado también canal madre o de derivación y se le tra'a siempre con pendiente mínima, normalmente es usado por un solo lado ya que por el otro lado da con terrenos altos.
9
!anal de segundo orden.9 )lamados también laterales, son aquellos que salen del canal madre y el caudal que ingresa a ellos, es repartido hacia los sub V laterales, el área de riego que sirve un lateral se conoce como unidad de riego.
9
!anal de tercer orden.9 )lamados también sub V laterales y nacen de los canales laterales, el caudal que ingresa a ellos es repartido hacia las propiedades individuales a través de las tomas del solar, el área de riego que sirve un sub V lateral se conoce como unidad de rotación.
*e lo anterior de deduce que varias unidades de rotación constituyen una unidad de riego, y varias unidades de riego constituyen un sistema de riego, este sistema adopta el nombre o codicación del canal madre o de primer orden. El'2'n!" *ic" 'n 'l &i'" &' canal'. Ae consideran algunos permisibles, entre otrosJ
W
elementos
topográcos,
secciones,
velocidades
(ra'o de canales.9 !uando se trata de tra'ar un canal o un sistema de canales es necesario recolectar la siguiente información básicaJ 9 9 9
>otografías aéreas, para locali'ar los poblados, caseríos, áreas de cultivo, vías de comunicación, etc. :lanos topográcos y catastrales. Estudios geológicos, salinidad, suelos y demás información que pueda conjugarse en el tra'o de canales.
8na ve' obtenido los datos precisos, se procede a trabajar en gabinete dando un tra'o preliminar, el cual se replantea en campo, donde se hacen los ajustes necesarios, obteniéndose nalmente el tra'o denitivo. En el caso de no e+istir información topográca básica se procede a levantar el relieve del canal, procediendo con los siguientes pasosJ aF
3econocimiento del terreno.9 Ae recorre la 'ona, anotándose todos los detalles que in&uyen en la determinación de un eje probable de tra'o, determinándose el punto inicial y el punto nal.
W
bF
(ra'o preliminar.9 Ae procede a levantar la 'ona con una brigada topográca, clavando en el terreno las estacas de la poligonal preliminar y luego el levantamiento con teodolito, posteriormente a este levantamiento se nivelará la poligonal y se hará el levantamiento de secciones transversales, estas secciones se harán de acuerdo a criterio, si es un terreno con una alta distorsión de relieve, la sección se hace a cada / m, si el terreno no muestra muchas variaciones y es uniforme la sección es má+imo a cada 1- m.
cF
(ra'o denitivo.9 !on los datos de bF se procede al tra'o denitivo, teniendo en cuenta la escala del plano, la cual depende básicamente de la topografía de la 'ona y de la precisión que se deseaJ 9
(errenos con pendiente transversal mayor a 1/X, se recomienda escala de 0J/--.
9
(errenos con pendiente transversal menor a 1/X, se recomienda escalas de 0J0--- a 0J1---.
3adios mínimos en canales.9 En el diseño de canales, el cambio brusco de dirección se sustituye por una curva cuyo radio no debe ser muy grande, y debe escogerse un radio mínimo, dado que al tra'ar curvas con radios mayores al mínimo no signica ningn ahorro de energía, es decir la curva no será hidráulicamente más eciente, en cambio sí será más costoso al darle una mayor longitud o mayor desarrollo.
W Elementos de una curvaJ # O #rco, es la longitud de curva medida en cuerdas de 1- m ! O !uerda larga, es la cuerda que sub V tiende la curva desde :! hasta :(. Y O #ngulo de de&e+ión, formado en el :". E O E+ternal, es la distancia de :" a la curva medida en la bisectri'. > O >lecha, es la longitud de la perpendicular bajada del punto medio de la curva a la cuerda larga. G O Grado, es el ángulo central. )! O )ongitud de curva que une :! con :(. :! O :rincipio de una curva. :" O :unto de in&e+ión. :( O :unto de tangente.
:A! :A( 3 A(
W
O O O O
:unto sobre curva. :unto sobre tangente. 3adio de la curva. Aub tangente, distancia del :! al :".
3asante de un canal.9 8na ve' denido el tra'o del canal, se proceden a dibujar el perl longitudinal de dicho tra'o, las escalas más usuales son de 0J0--- o 0J1--- para el sentido hori'ontal y 0J0-- o 0J1-- para el sentido vertical, normalmente la relación entre la escala hori'ontal y vertical es de 0 a 0-, el dibujo del perl es recomendable hacerlo sobre papel milimetrado transparente color verde por ser más práctico que el cánson y además el color verde permite que se noten las líneas milimétricas en las copias o'alid.
:ara el diseño de la rasante se debe tener en cuentaJ 9
)a rasante se debe efectuar sobre la base de una copia o'alid del perl longitudinal del tra'o, no se debe trabajar sobre un borrador de él hecho a lápi' y nunca sobre el original.
9
(ener en cuenta los puntos de captación cuando se trate de un canal de riego y los puntos de con&uencia si es un dren.
9
)a pendiente de la rasante de fondo, debe ser en lo posible igual a la pendiente natural promedio del terreno, cuando esta no es posible debido a fuertes pendientes, se proyectan caídas o saltos de agua.
9
:ara denir la rasante del fondo se prueba con diferentes cajas hidráulicas, chequeando siempre si la velocidad obtenida es soportada por el tipo de material donde se construirá el canal.
9
El plano nal del perl longitudinal de un canal, debe presentar como mínimo la siguiente información. 9
Bilometraje
9
!ota de terreno
9
!ota de rasante
9
:endiente
9 9
"ndicación de las de&e+iones del tra'o con los elementos de curva 8bicación de las obras de arte
9 9
Aección o secciones hidráulicas del canal, indicando su 6ilometraje (ipo de suelo
Aección típica de un canal *ondeJ ( O #ncho superior del canal b O :lantilla ' O
Ae dice que un canal es de má+ima eciencia hidráulica cuando para la misma área y pendiente conduce el mayor caudal, ésta condición está referida a un perímetro hmedo mínimo, la ecuación que determina la sección de má+ima eciencia hidráulica esJ b =¿ 2 x tg ( θ / 2 ) y
Aiendo que el ángulo que forma el talud con la hori'ontal, arctan 0H'F
#eterminación de Mínima 'nfltración&
Ae aplica cuando se quiere obtener la menor pérdida posible de agua por inltración en canales de tierra, esta condición depende del tipo de suelo y del tirante del canal, la ecuación que determina la mínima inltración esJ b =¿ 4 x tg ( θ / 2) y
*e todas las secciones trape'oidales, la más eciente es aquella donde el ángulo a que forma el talud con la hori'ontal es 7-Z, además para cualquier sección de má+ima eciencia debe cumplirseJ 3 O yH1 *ondeJ
3 O 3adio hidráulico y O (irante del canal
%o siempre se puede diseñar de acuerdo a las condiciones mencionadas, al nal se imponen una serie de circunstancias locales que imponen un diseño propio para cada situación. Di'" &' 'cci"n' -i&#(lica1 Ae debe tener en cuenta ciertos factores, tales comoJ tipo de material del cuerpo del canal, coeciente de rugosidad, velocidad má+ima y mínima permitida, pendiente del canal, taludes, etc.
)a ecuación más utili'ada es la de Danning o Atric6ler, y su e+presión esJ
*ondeJ N O !audal m @HsF n O 3ugosidad # O #rea m1F hmedo W
3 O 3adio hidráulico O #rea de la sección hmeda H :erímetro
!riterios de diseño.9 Ae tienen diferentes factores que se consideran en el diseño de canales, aunque el diseño nal se hará considerando las diferentes posibilidades y el resultado será siempre una solución de compromiso, porque nunca se podrán eliminar todos los riesgos y
desventajas, nicamente se asegurarán que la in&uencia negativa sea la mayor posible y que la solución técnica propuesta no sea inconveniente debido a los altos costos. •
•
3ugosidad.9 Esta depende del cauce y el talud, dado a las paredes laterales del mismo, vegetación, irregularidad y tra'ado del canal, radio hidráulico y obstrucciones en el canal, generalmente cuando se diseña canales en tierra se supone que el canal está recientemente abierto, limpio y con un tra'ado uniforme, sin embargo el valor de rugosidad inicialmente asumido difícilmente se conservará con el tiempo, lo que quiere decir que en al práctica constantemente se hará frente a un continuo cambio de la rugosidad. )a siguiente tabla nos da valores de [n\ estimados, estos valores pueden ser refutados con investigaciones y manuales, sin embargo no dejan de ser una referencia para el diseñoJ (alud apropiado segn el tipo de material.9 )a inclinación de las paredes laterales de un canal, depende de varios factores pero en especial de la clase de terreno donde están alojados, la 8.A. T83E#8 K> 3E!)#D#("K% recomienda un talud nico de 0,/J0 para sus canales, a continuación se presenta un cuadro de taludes apropiados para distintos tipos de materialJ
P'n&i'n!' la!'#al' 'n canal' ')n !i0" &' ('l"
D#(E3"#) R"ca 'n c"n&ici"n'
!#%#)EA :K!K :3K>8%*KA *('na
A#cilla c"20ac!a c"n)l"2'#a&"
" -./ J 0
!#%#)EA :3K>8%*KA -.1/ J 0 0J0
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A#'na ('l!a
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0J0 0./ J 0 C"nc#'!"
de tierra, da el valor de -.71 mHseg. !omo la velocidad apropiada que no permite sedimentación y además impide el crecimiento de plantas en el canal. )a velocidad má+ima permisible, algo bastante complejo y generalmente se estima empleando la e+periencia local o el juicio del ingeniero= las siguientes tablas nos dan valores sugeridos. Mi2a +'l"ci&a& 0'#2i!i&a 'n canal' n" #'c(*i'#!" &' +')'!aci%n
A#'na $na c"l"i&al F#anc" a#'n"" n" c"l"i&al F#anc" li2"" n" c"l"i&al Li2" al(+ial' n" c"l"i&al' F#anc" c"ni!'n!' n"#2al C'ni/a +"lcnica A#cilla c"ni!'n!' 2(5 c"l"i&al Li2" al(+ial c"l"i&al Pi/a##a 5 ca0a &(#a G#a+a $na S('l" #anc" clai$ca&" n" c"l"i&al S('l" #anc" clai$ca&" c"l"i&al G#a+a )#('a n" c"l"i&al G#a+a 5 )(i3a##"
transportando arena, grava o fragmentos
-.-1-
0.5/
-./
-.5/
-.-1-
-./@
-./
-.7-
-.-1-
-.7-
-.4-
-.7-
-.-1-
-.7-
0.-/
-.7-
-.-1-
-./
0.-/
-.72
-.-1-
-./
0.-/
-.7-
-.-1/
0.0@
0./-
-.4-
-.-1/
0.0@
0./-
-.4-
-.-1/
0.2-
0.2-
0./-
-.-1-.-@-
-./ 0.0@
0./0./-
0.0@ -.4-
-.-@-
0.1-
0.7/
0./-
-.-1/
0.1-
0.2-
0.4/
-.-@/
0.2-
0.2-
0./-
:ara velocidades má+imas, en general, los canales viejos soportan mayores velocidades que los nuevos= además un canal profundo conducirá el agua a mayores velocidades sin erosión, que otros menos profundos. •
Torde libre.9 Es el espacio entre la cota de la corona y la supercie del agua, no e+iste ninguna regla ja que se pueda aceptar universalmente para el calculo del borde libre, debido a que las &uctuaciones de la supercie del agua en un canal, se puede originar por causas incontrolables.
*ondeJ Torde libreJ en pies. ! O 0./ para caudales menores a 1- pies@ H seg., y hasta 1./ para caudales del orden de los @--- pies@Hseg. ? O (irante del canal en pies )a secretaría de 3ecursos $idráulicos de Dé+ico, recomienda los siguientes valores en función del caudalJ B"#&' li*#' 'n (nci%n &'l ca(&al Ca(&al R'+'!i&" ;c2< Sin #'+'!i# 2?9') ;c2< ./ 0-.. 0-.-1-.. .> 1-.5-..> . 1/./-.. K. @-.7-.K. B"#&' li*#' 'n (nci%n &' la 0lan!illa &'l canal Anc-" &' 0lan!illa ;2< Ha!a . . K. K. ?. ?. >.
la B"#&' li*#' ;2<
-.5 -./ -.7 0.-
.> C"n!#(cci%n &' (n Canal1
)a construcción de un canal consiste en e+cavar un corte abierto con las potentes herramientas y máquinas que se usan en la construcción. )as paredes del surco se recubren con cemento para evitar la erosión que produciría en las orillas el movimiento del agua por el paso de los barcos y que cegaría el canal. )os canales no pueden salvar pendientes, como las carreteras y las vías del tren, pero pueden hacerse en varios tramos escalonados. *onde hay tramos a diferentes niveles, los barcos se transeren de uno a otro mediante esclusas. 8na esclusa es una sección
del canal cerrada por compuertas en sus dos e+tremos y donde el nivel del agua aumenta o disminuye a voluntad mediante válvulas o aliviaderos hasta alcan'ar el nivel de la parte más alta o el de la parte más baja= cuando el nivel de la esclusa se ha igualado con el del tramo del canal la compuerta correspondiente se abre y el barco entra o sale de la esclusa. (ambién (ambién se utili'an rampas y elevadores para subir y bajar barcos pequ pequeñ eños os.. )as )as ramp rampas as tien tienen en unos unos raíl raíles es riel rieles esFF sobr sobre e los los cual cuales es los los barco arcoss se remol emolccan de una alt altura ura a otra tra media edian nte cab cables. les. En los los elev elevad ador ores es el bar barco se cond conduc uce e a un tanq tanque ue móvi móvil, l, que que se elev eleva a o desciende hasta alcan'ar el nivel del siguiente tramo del canal. )as esclusas, que se utili'an en la mayoría de los canales de varios tramos, tienen ciertos inconvenientes. )os costes de construcción y mantenimiento son muy elevados= cuando los barcos son de gran tonelaje, resulta difícil mantener el suministro de agua para alcan'ar el nivel del tramo superior, y además se crean corrientes que tienden a igualar los niveles, lo que hace que se produ'can grandes pérdidas en los niveles superiores en cada operación. :ara evitar el uso de esclusas se construyen terraplenes a n de salvar depresiones del terreno, acueductos para superar ríos y tneles para atravesar 'onas montañosas.
A. El'2'n!" *ic" 'n 'l &i'" &' canal'
Ae consid considera eran n alguno algunoss elemen elementos tos topogr topográc ácos, os, seccio secciones nes,, veloci velocidad dades es permisibles, entre otrosJ T#a/" &' canal'. !uando se trata de tra'ar un canal o un sistema de canales es necesario recolectar la siguiente información información básicaJ básicaJ F"!")#a7a a4#'a. :ara locali'ar los poblados, caseríos, áreas de cultivo, vías de comunicación comunicación,, etc. :lanos topográcos y catastrales. Estu Estudi dios os geol geológ ógic icos os,, salin salinid idad ad,, suelos y demá demáss info inform rmac ació ión n que que pueda conjugarse en el tra'o de canales. 8na 8na ve' ve' obte obteni nido do los los datos datos precisos, se procede a trabajar en gabinete dando un tra'o preliminar, el cual se replantea en campo, donde se hacen los ajustes necesarios, obteniéndose nalmente el tra'o denitivo. En el caso caso de no e+ist e+istir ir info inform rmac ació ión n topo topogr grá áca ca básic básica a se proc proced ede e a levantar el relieve relieve del del canal, procediendo con los siguientes pasosJ
recorre re la 'ona 'ona,, anot anotán ándo dose se a. R'c" R'c"n" n"ci ci2i 2i'n 'n!" !" &'l &'l !'## !'##'n 'n". ". Ae recor todo todoss los los deta detall lles es que que in&u in&uye yen n en la dete deterrmina minaci ción ón de un eje eje probable de tra'o, determinándose el punto inicial y el punto nal. *. T#a/" #a/" 0#'li 0#'li2in 2ina# a#. Ae procede a levantar la 'ona con una brigada topo topogr grá áca ca,, clav clavan ando do en el terr terren eno o las las esta estaca cass de la polig poligon onal al preliminar y luego el levantamiento con teodolito, posteriormente a este levantamiento se nivelará la poligonal y se hará el levantamien levantamiento to de secciones secciones transversales transversales,, estas secciones se harán de acuerdo a criterio, si es un terreno con una alta distorsión de reli reliev eve, e, la secci sección ón se hace hace a cada cada / m, si el terr terreno no muestra muchas variaciones y es uniforme la sección es má+imo a cada 1m. c. T#a/" #a/" &'$n &'$ni!i i!i+" +". !on los datos de bF se procede al tra'o denitivo, teniendo en cuenta la escala escala del del plano, la cual depende básicamente de la topografía topografía de de la 'ona y de la precisión que se deseaJ (errenos (errenos con
pendiente transversal mayor a 1/X, se recomienda escala de 0J/--. (errenos (errenos con pendiente transversal menor a 1/X, se recomienda escalas de 0J0--- a 0J1---.
1 N8E KT3# KT3#A A "D:K3 "D:K3(#%(EA #%(EA *E "%>3#EA "%>3#EA(38! (38!(83 (83# # *E 8% !#%#) E;"A(E E;"A(E% %? !8#)EA AK% A8A >8%!"K%EA. Ae entie ntiend nde e por por obr obra hidr idráulic ulica a o inf infraest estruct ructur ura a hidr hidrá áulica lica a una construcción, en el campo de la ingeniería civil, civil, donde el elemento dominante tie tiene que ver ver con el agua agua.. Ae pued puede e deci decirr que que las las obra obrass hidr hidráu áuli lica cass constituyen un conjunto de estructuras construidas con el objeto de manejar el agua, cualquiera que sea su origen, con nes de aprovechamiento o de defensa. Generalmente Generalmente se consideran obras hidráulicasJ 9
Ca nal' Cana l' . En ingeniería ingeniería se se denomina canal a una construcción destinada al transporte de &uido &uidoss gene genera ralm lmen ente te util utili' i'ad ada a para para agua y que, a
diferencia de las tuberías tuberías,, es abierta a la atmósfera. (ambién se utili'an como vías articiales de navegación. )a descripción del comportamiento hidráulico de los canales es una parte fundamental de la hidráulica hidráulica y y su dis diseño per perten tenece al cam campo de la ingen ingenierí iería a hidrá hidráulica ulica,, una de las especialidades de la ingeniería civil. civil.
El canal del Porma a Porma a su paso por las inmediaciones de la ciudad romana de romana de Lancia Lancia,, permitiendo el riego de 13.900 hectáreas en la provincia de Len, Len, Espa!a Espa!a..
:ueden constar de diversos elementos como por ejemploJ
9
o
Tocatomas de Tocatomas de derivación.
o
!ompuerta de !ompuerta de entrada.
o
!ontroles de nivel del nivel del agua en el canal.
o
*ispositivos para la medición del caudal. caudal.
o
*ispositivos de seguridad. seguridad.
o
Talsa de agua, agua, considerando las construidas articialmente.
o
!rucesJ
!anal de riego con dren 99] puente canal
!anal de riego o de 99] alcantarilla alcantarilla o o puente puente..
R'0# R' 0#' 'a a. .
drenaje
con
caminos
rurales
En ingeniería se denom denomina ina presa presa o repr represa esa a una barre barrera ra fabricada fabricada con piedra piedra,, hormigón o mater material iales es suelto sueltos, s, que se constr construye uye
habitualmente en una cerrada o desladero sobre un río o arroyo con la nalidad de embalsar el agua en el cauce &uvial para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regadío, para elevar su nivel con el objetivo de derivarla a canali'aciones de riego, para laminación de avenidas o para la producción de energía mecánica al transformar la energía potencial del almacenamiento en energía cinética, y ésta nuevamente en mecánica al accionar la fuer'a del agua un elemento móvil. que pueden constar de las siguientes partesJ o
o
*escarga de fondo
o
!uencas de disipación
o
Tocatomas para los diversos usos del embalse.
o
Escalera de peces
o
Kbras provisionales durante la construcción. (nel de derivación
Ensevaderas.
"epresa #allito $iego $a%amarca & Per'
9
E!aci"n' &' *"2*'". )as estaciones de bombeo son estructuras destinadas a elevar un &uido desde un nivel energético inicial a un nivel energético mayor. Au uso es muy e+tendido en los varios campos de la ingeniería, así, se utili'an enJ
3edes de abastecimiento de agua potable, donde su uso es casi obligatorio, salvo en situaciones de centros poblados pró+imos de cadenas montañosas, con manantiales situados a una cota mayor=
3ed de alcantarillado, cuando los centros poblados se sitan en 'onas muy planas, para evitar que las alcantarillas estén a profundidades mayores a los 5 9 / m=
Aistema de riego, en este caso son imprescindibles si el riego es con agua de po'os no artesianos=
Aistema de drenaje, cuando el terreno a drenar tiene una cota inferior al recipiente de las aguas drenadas=
En muchas plantas de tratamiento tanto de agua potable como de aguas servidas, cuando no puede disponerse de desniveles sucientes en el terreno=
Estacin de (om)eo
8na estación de bombeo cuenta con las siguientes partesJ o
!anal de apro+imación
o
3eja para el desbaste y la retención de nos.
o
!ámara de succión Tomba Dotor, el que puede ser de muy diversos tipos, y consecuentemente e+igir infraestructura de apoyo diferente, como pueden serJ estaciones de transformación de energía eléctrica, o depósitos de combustible.
o
)ínea de impulsión
o
*ispositivo para amortiguar el golpe de ariete.
o o
?. INVESTIGUE LA NATURALEZA CARACTERISTICAS DE CANALES IMPORTANTES DE CAJAMARCA.
El gobierno regional de !ajamarca priori'ará obras viales y proyectos de irrigación en todo el departamento con parte de los apro+imadamente 0// millones de nuevos soles otorgados por el Ejecutivo a través del :lan de Estímulo Económico, para afrontar la crisis internacional. >ernando Ailva #banto, asesor del gobierno regional, señaló que de ese total, 4 millones fueron asignados recientemente a !ajamarca para infraestructura de un monto total de 1,7-- millones de soles entregados por el Dinisterio de Economía y >inan'as a los gobiernos regionales. # ello se suman más de / millones de soles canali'ados anteriormente para tal n. E+plicó que los 4 millones de soles se orientarán a la ejecución de carreteras, proyectos hídricos y otras obras prioritarias en el departamento que permitirán generar empleo. Dientras que de los / millones, 11 millones fueron canali'ados para la adquisición de uniformes a las pyme de !ajamarca, a través del programa !ómprale al :er= 04 millones para el mejoramiento de establecimientos de salud= 2 millones para la continuidad de inversiones= y otros 2 millones para la remodelación y el equipamiento del colegio emblemático Aan 3amón. #hora, el gobierno regional debe elaborar los proyectos prioritarios para luego ser presentados al Gobierno %acional, que denirá las obras a ejecutar con sus respectivos presupuestos, acotó. En cuanto a servicios de electricación, agua y saneamiento, Ailva #banto dijo que el gobierno regional ya cuenta con recursos económicos de la cooperación internacional para desarrollar esos proyectos, por lo tanto no se considerarán en el plan de estímulo económico. %o obstante, aclaró que !ajamarca necesita de mayores recursos para infraestructura= en ese sentido, indicó que coordinan con las empresas mineras, !ementos :acasmayo y Gloria la ejecución de obras a cambio de impuestos. IEl país debe entender que las regiones andinas como !ajamarca tienen una desventaja signicativa a diferencia de la !osta que dispone de sus servicios básicos casi satisfechosI, remarcó el asesor regional al anunciar que este miércoles reali'arán un foro para anali'ar los impactos de la crisis con representantes de la :residencia del !onsejo de Dinistros, Desa de !oordinación para la )ucha !ontra la :obre'a, K%G !edepas %orte y la 8niversidad :rivada del %orte. El objetivo del evento es generar espacios de coordinación. [)a idea es crear una red de coordinación entre los estamentos gubernamentales para acelerar la tramitación de los proyectos\, puntuali'ó.
CANALES EN EL PERU CHAVIMOCHIC1 CANAL MADRE
)leva el agua desde el río Aanta hasta el valle de
OLEODUCTO NOR PERUANO
(ransporta el petróleo desde la selva norte hasta la costa, en un recorrido de más de 0,0-- 6ilómetrosJ 2/5 en su sección principal y 1/1 en su ramal norte. En poco tiempo sería ampliado en otros 5/- 6ilómetros, para poder e+traer el petróleo recientemente encontrado en el )ote /7.
DUCTOS DEL PROECTO CAMISEA
Aon dos ductosJ uno transporta gas natural y el otro líquidos de gas. El primero recorre @0 6ilómetros, desde !amisea hasta el !ity Gate de )urín.
El segundo recorre /7/ 6ilómetros, desde !amisea hasta la planta de fraccionamiento de :isco.
REPRESA DE POECHOS
!on sus 0--- millones de metros cbicos, es la de mayor capacidad del país. Ae halla muy pró+ima a la ciudad de Aullana. Es la principal infraestructura del proyecto !hira9:iura.
REPRESA DE TABLACHACA
>orma parte del complejo Dantaro, pues provee de agua a las centrales #ntne' de Dayolo y 3estitución. El agua que embalsa es transportada por un tnel de más de 0- 6ilómetros, hasta !ampo #rmiño, donde, al caer entubadaF por una quebrada de más de @-- metros de altura, genera la fuer'a que mueve las turbinas :elton de dichas centrales.
REPRESA DE GALLITO CIEGO
Es la segunda represa más grande. (iene una capacidad de almacenamiento de 5-- millones de metros cbicos. >orma parte del proyecto ^equetepeque9Saña.
CHIRA PIURA1 PRESA SULLANA
Es una presa de derivación. 8na de las más importantes infraestructuras de este proyecto hidroenergético.
CHIRAPIURA1 CANAL DE DERIVACION DANIEL ESCOBAR
8no de los canales más importantes del proyecto. (iene /5 6ilómetros de largo y una capacidad de conducción de - m@Hseg.
CHIRA PIURA1 CANAL NORTE
Ktro canal importante del proyecto. (iene más de @- 6ilómetros de largo.
CHIRAPIURA1 CANAL MIGUEL CHECA
8no de los más importantes de este proyecto de irrigación. (iene 4 6ilómetros de largo y una capacidad inicial de 04 m@Hseg.
CHINECAS1 PRINCIPAL
CANAL
!apta las aguas del río Aanta y las lleva hasta %epeña, !asma y Aechín, en un recorrido de 0@@ 6ilómetros. (iene una capacidad inicial de 1- m@Hseg.
CHINECAS1 BOCATOMA LA VIBORA
!apta las aguas del río Aanta. *esde allí parte el canal !himbote "3!$"DF, cuya capacidad es de 04 m@Hseg.
CHINECAS1 BOCATOMA LA HUACA
(iene una capacidad de captación de @/ metros cbicos por segundo
REPRESA DE PILLONES ;ARE:UIPA<
"naugurada hace dos años. (iene una capacidad de / millones de metros cbicos.
ESTACION DEL OLEODUCTO_
`ste es uno de los centros de almacenamiento del crudo recién e+traido, antes de enviarlo a la costa a través del oleoducto.
MAJESSIGUAS1 REPRESA DE CONDOROMA
Aituada a gran altitud, entre #requipa y !usco, es la cuarta más grande del país. (iene una capacidad de almacenamiento de 12/ millones de metros cbicos.
CHIRAPIURA1 CANAL PRINCIPAL BIAGGIO ARBUL
"rriga la 'ona del bajo :iura. (iene 51 6ilómetros de largo.
REPRESA DE TINAJONES
Es la tercera más grande del país. (iene una capacidad de almacenamiento de @1- millones de metros cbicos. En sus aguas se practica el esquí acuático.
REPRESA DE LAGUNILLAS
En :uno. #lmacena el agua del río 3amis.
TAMBOCCARACOCHA1 CANAL CHOCLOCOCHA
:arte de las lagunas huancavelicanas e irriga las fértiles tierras de "ca.
MAJESSIGUAS1 ADUCCIÓN COLCASIGUAS
# través de un sistema de 22 6ilómetros de tneles y 0@ 6ilómetros de canales, deriva las aguas del río !olca hacia las pampas de Dajes.
REPRESA DE PASTO GRANDE
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA DE LA ATARJEA
#bastece de agua potable a )ima. !apta el agua del río 3ímac en la bocatoma que se ve arriba a la derecha, la almacena en los dos grandes reservorios que se ve en la parte central y la purica en mltiples estanques decantadores.
CHIRAPIURA1 PRESA LOS EJIDOS
Es una presa movible, pues cuando sus compuertas bajan, el agua queda embalsada.
D'c#i0ci%n )'n'#al
)as inversiones en los principales proyectos de infraestructura riego del sector agrario tienen, básicamente, tres componentesJ aF las inversiones relacionadas a la incorporación de tierras agrícolas. bF las inversiones relacionadas al mejoramiento del riego. cF las inversiones relacionadas a la generación de energía eléctrica. Knce son los principales proyectos hidro9energéticos que se vienen desarrollando en el :er. )a inversión total por proyecto varía desde los 05millones de 8A , hasta los 155 millones de 8A , y tres proyectos sobrepasan los mil millones de 8A J Dajes 155 millonesF, !havimochic
10@5 millonesF y Klmos 002- millonesF. El total de la inversión comprometida alcan'a los 4 mil millones y medio de 8A . CHIRAPIURA
El P#"5'c!" E0'cial C-i#aPi(#a es un sistema de riego integrado mediante la unión hidráulica de dos cuencas, la de los ríos !hira y :iura, mediante un canal que lleva las aguas de la cuenca del río !hira, regulari'adas por el embalse de P"'c-", a la cuenca del río :iura. El trasvase de las aguas se efecta por medio de un canal revestido de grandes dimensiones. #l nal de este canal, en el paraje conocido por C(#(2(5, se ha construido una central hidroeléctrica, para aprovechar la diferencia de cota e+istente. )a construcción del sistema integral para utili'ar ecientemente los recursos hídricos de las dos cuencas, se dio en el año 04-, mediante un *ecreto )ey. *esde entonces la implementación se ha desarrollado, hasta el 1--7, en @ etapas. I '!a0a
El objetivo especíco de esta etapa fue la deJ Dantener el abastecimiento de agua de riego regulada en los valles
del Dedio y Tajo :iura= 3eali'ar obras de drenaje para rehabilitar las tierras de cultivo, utili'adas desde hace muchas décadas. )os trabajos de la " Etapa empe'aron el año 041 y terminaron en 044. )as obras consistieron enJ 3epresa :oechos con una capacidad de 22/ mm @ en la cota de
operación normal 0-@ msnm. !anal de derivación y trasvase hacia la cuenca del río :iura, de /5 6m de longitud, y con una capacidad de - m @Hs canal llamado I*aniel EscobarI. !anal :arales de 2 6m de longitud y 5.2 m @Hs de capacidad para irrigar / /05 ha. !anal :aralelo !ieneguillo de .2 6m de longitud y 7.1 m @Hs de capacidad para irrigar / 511 ha ampliación de la frontera agrícolaF. !onstrucción de 5/1 6m de drenes troncales en el Tajo :iura. !onstrucción de 02 6m de defensas contra inundaciones en puntos críticos del valle del Tajo :iura.
II '!a0a
)os objetivos especícos de la Aegunda Etapa fueronJ #umentar la producción y productividad de @-,--- ha agrícolas del
)as obras se iniciaron en enero de 042- y terminaron en 0424 con la ejecución de los trabajos de reconstrucción de las obras dañadas por el >enómeno El %iño 042@. )as obras construidas en esta etapa fueronJ :resa de derivación )os Ejidos que capta las aguas provenientes de
:oechos y del río :iura, derivándolas por el canal principal Tiaggio #rbul para irrigar el enómeno El %iño 042@, entre otrasJ !anal de *erivación !hira 9 :iura, !anal :rincipal del Tajo :iura, drenaje troncal del Tajo :iura, diques de encau'amiento del río :iura.
III '!a0a
)a tercera etapa se inició en 0422, y al 1--7 están en ejecución. )os objetivos especícos de la (ercera Etapa sonJ "rrigar por gravedad @ 1 ha e incorporar a la agricultura 5 4-2 ha
en el
El Canal Mi)('l C-'caJ !anal principal, el más importante del
distrito de riego del
Canal S(#J !anal revestido de concreto de sección trape'oidal, de
m@Hs de capacidad y 1/./ 6m de longitud. (iene como estructura más importante Aifón Aojo de 0,/0/ metros de longitud. Aistema de drenajeJ !omprende una red de drenes principales de /@ 6m para drenar las áreas agrícolas afectadas por salinidad en el
PROECTO ESPECIAL MAJES SIGUAS
)os objetivos del P#"5'c!" E0'cial Ma3' Si)(a , un proyecto de usos mltiples de los recursos hídricos de las cuencas del
actividades productivas articuladas al mercado internacional= y, Ejecutar los proyectos regionales transferidosJ • •
nacional
e
:royecto de #an'amiento del río !hili. :royecto "ntegral de *esarrollo del río #rma.
!omo forma de aumentar los caudales disponibles, el :royecto considera el trasvase de las aguas de las altas cordilleras, desde los ríos A0(#i2ac y #7" C"lca por tneles y canales hacia las :ampas de Dajes y Aiguas. El proyecto tiene un costo de 1@/ millones de dólares e incluye la construcción de la represa de #ngostura con una capacidad de almacenamiento de 0.--- millones de metros cbicos de aguaF.
RO ICA
El #7" Ica es un río del :er, uno de los cuatro que, de norte a sur, descienden en forma paralela y conforman la red hídrica del departamento de "ca. `stos son el el río Aan ^uan o !hincha , el río :isco, el "ca y el río Grande :erF, todos pertenecientes a la vertiente del :acíco.
G'")#a7a
)a cuenca integrada del río "ca está formada por la cuenca natural del río "ca, en la vertiente del :acíco, y parte de la cuenca alta del río :ampas, en la vertiente del #tlántico, y que constituye el i!'2a C-"cl"c"c-a. )as aguas de esa parte de la cuenca del río :ampas es derivada hacia la vertiente del :acíco a través de un traforo de la cordillera de los #ndes. )a cuenca integrada, tiene un área total de 2.0-@ 6m desde las nacientes del río :ampas, hasta la desembocadura del río "ca en el océano :acícoF= y se locali'a entre las siguientes coordenadas geográcasJ 0@0-U905/@U A y /-0U9//5U = sus componentes tienen la siguiente área y locali'aciónJ Aistema !hoclocochaJ área totalJ @41 6m, ubicado entre las
coordenadas geográcasJ 0@0-U 9 0@@5U A y /-0U 9 /1-U , altitud mediaJ 5.7-- m. !uenca natural del río "caJ área total .00 6m, ubicada entre las coordenadas geográcasJ 0@12U905/@U A y 5/2U9//5U , altitudJ - 9 5./-@ m. )a cuenca del río "ca, se encuentra ubicada en la 'ona central del departamento de "ca, comprendiendo dentro de su área parte de las regiones denominadas !osta y Aierra coordenadas 0@0-U 9 05/@U A y /-0U 9 //5U F. :olíticamente, forma parte de las provincias de "ca y !astrovirreyna departamento de "ca y $uancavelicaF, cubriendo una e+tensión de .00
6m, de los que 1.1@5 6m, situados por encima de los 1./-- m, corresponden a la cuenca hmeda, con precipitaciones superiores a 1-mm total anual. )a cuenca del río "ca, tiene una forma muy particular, el sector superior, comprendido entre su origen y Aan ^uan, describe una gran curva o semicírculo, mientras que a partir de esta localidad hasta 8llujalla, tiene un alineamiento sensiblemente recto con un rumbo ligeramente sudsudeste. #guas abajo de 8llujalla, el cauce describe dos pequeñas curvas de sentido inverso hasta llegar al caserío Dontenegro, desde donde, con un alineamiento casi recto desemboca en el Kcéano :acíco. El valle de "ca se e+tiende hacia el Aur, alrededor de // 6m, a lo largo de los contrafuertes occidentales de los #ndes, su ancho varía entre 1 y 2 6m, y la planicie del valle va desde los @-- hasta los 7-- m= el clima es árido, con precipitaciones anuales de @ mm, la temperatura es bastante uniforme, &uctuando los promedios mensuales entre 0Z! en julio, y 1/Z! en febrero. El valle de "ca, con @-.1- ha de área agrícola neta y @.2-- ha de área total global K%E3%, 040F, está conectado a la capital de la 3epblica y a las principales poblaciones del Aur del país, mediante la carretera :anamericana, la más importante vía de la red de carreteras del país y que cru'a el valle= esta carretera une las ciudades de )ima e "ca mediante un tramo asfaltado de @-2 6m. Ktra vía importante es la que se inicia en "ca y llega hasta !órdova, con desvíos que conducen a Aantiago de !hocorvos, Aan Diguel de !uris y Aan ^uan de $uirpacancha, pueblos ubicados en la cuenca alta del río "ca. El i!'2a C-"cl"c"c-a
El i!'2a C-"cl"c"c-a está referido a un conjunto de embalses y obras hidráulicas, que permiten la derivación trasandina de los recursos regulados y naturales de una parte de la cuenca alta del río :ampas, en la vertiente del #tlántico, con el objeto de incrementar las disponibilidades del río "ca en época de estiaje. Geográcamente se encuentra comprendido entre las coordenadas geográcas siguientesJ 0@0-U 9 0@@5U A y /-0U 9 /1-U , la altitud promedio es de 5.7-- msnm= políticamente pertenece al distrito de :ilpichaca, provincia de $uaytará, departamento de $uancavelica. El sistema !hoclococha está conformado por tres lagunas reguladas en las nacientes del río :ampas, a&uente éste por la margen i'quierda del río #purímac, en la vertiente del #tlántico= dichas lagunas sonJ Krcococha, !hoclococha y !caracocha, ubicadas en la provincia de !astrovirreyna a 5.7-- msnm de altitud promedio, y que se han formado en depresiones de la !adena Kccidental de los #ndes= reciben los recursos hídricos provenientes de las precipitaciones pluviales de sus cuencas.
:or su ubicación geográca, el Aistema !hoclococha pertenece a la 'ona tropical, sin embargo su altura sobre el nivel del mar, ha determinado que el clima se asemeje al correspondiente a latitudes mayores, cercanas al cinturón boreal. )as altitudes oscilan entre los 5.@/- y /.0-- m, la precipitación total anual promedio es de /- mm, y la temperatura media anual es de @,72Z!, las heladas son continuas en las noches, la presión atmosférica baja apro+imadamente en un 5-X respecto a la presión e+istente al nivel del mar, y la tensión de vapor se reduce a un cuarto de la tensión normal e+istente al nivel del mar. )a radiación solar guarda estrecha relación con la temperatura del día, y es comn que entre un día nublado y otro con sol, haya una diferencia de temperatura de unos / Z!. )as obras hidráulicas permiten derivar los recursos de apro+imadamente @41 6m de la cuenca del :ampas, mediante un sistema constituido por tres embalses de regulación, un canal de derivación y un tnel trasandino, los cuales conducen el agua hasta la laguna :ariona, punto de origen del río "ca, en la
Hi&#")#a7a &'l #7" Ica
!on relación a la hidrografía del río "ca, se puede señalar que recibe el aporte de varios a&uentes, entre los cuales cabe mencionar las quebradas H(acc'5"c - 6mF, T"2*ill" 1/5 6mF, T#a0ic-' 01/ 6mF, Cana 07 6mF, a(ca &'l R"a#i" 4- 6mF y Tin)(' 540 6mF. )a longitud del sistema hidrográco del río "ca es de 11- 6m, presentando una pendiente promedio de apro+imadamente /X, sin embargo, presenta sectores de pendiente más pronunciada, especialmente en el sector de las quebradas !apillas y $uacceyoc, de la parte alta, en donde la pendiente llega a 0-X y 4.5X. El río "ca no presenta claramente diferenciados los trayectos o sectores clásicos correspondientes a la vida de un río la cuenca de recepción, el canal de descarga y el cono de deyecciónF, en parte por su relativamente pequeña cuenca .00 6mF y en parte por su fuerte pendiente, habiendo intervenido por otro lado factores estructurales y geomorfológicos que han contribuido a darle características muy especiales. El curso superior o cuenca de recepción, comprende desde la parte alta de la cuenca hasta aguas abajo de la localidad de (incocca, donde se produce la con&uencia de los ríos (ambo y ^atunchaca.
Ae caracteri'a este sector por la fuerte pendiente del terreno y el gran poder de erosión de las aguas, que da por resultado la típica forma en < del valle y sus quebradas. El curso medio, abarca desde la con&uencia de los ríos (ambo y ^atunchaca hasta el límite superior de la depresión de Kcucaje. El río muestra una suave pero gradual ampliación del encajonamiento y de la abertura en forma de < del valle, así como una paulatina disminución de la pendiente. #guas arriba de (rapiche, el valle se ensancha notablemente y reduce su pendiente, permitiendo la deposición de los materiales que el río lleva en suspensión y originando la formación del llano aluvial. El curso inferior, comprende desde la depresión de Kcucaje hasta la boca del río, con un cauce seco y de pequeño ancho, corriendo encajonado entren cerros de pequeña elevación, lo que ha motivado la ausencia del cono de deyección y la deposición de sedimentos en el sector medio. Ca(&al' &' c#'ci&a
)os caudales se registran en la estación )a #chirana, ubicada aguas arriba de la ciudad de "ca. Ae desconocen los métodos de cálculos de caudales de crecida. El caudal observado en 0442 se estimó en 7-- mHs. C#'ci&a &'l a" K
El río "ca sufrió crecidas fuertes debido a las lluvias intensas ocurridas en la parte alta y mediana de la cuenca, tan como a numerosos huaycos consecutivos a dichas lluvias. )as inundaciones catastrócas de la ciudad de "ca se produjeron por desborde del río "ca. *icho río atravesando la ciudad está encau'ado, pero primero, tiene una capacidad muy reducida con relación al caudal estimado de la crecida, segundo, está ubicado en la parte más alta de la 'ona aluvial, es decir que algunas partes de la ciudad se encuentran a un nivel más bajo que los diques, lo que agrava los desbordes. )a capacidad del cauce se estima en unos 1-- mHs, es decir, largamente insuciente como para evacuar caudales de crecida estimados en 7-mHs, aun menos cuando se trata de &ujos de lodo producidos por huaicos. $uaicos provocan aumentos e+cesivos de caudales, acompañados de &ujos de lodo y de piedras, que pueden tener consecuencias catastrócas cuando e+isten numerosos obstáculos al &ujo, tanto en el lecho mayor urbani'ación en 'onas inundablesF, como en el lecho menor y en los canales y drenes las reducciones de secciones favorecen la acumulación de sedimentos y objectos arrastrados creando nuevos obstáculos al &ujoF.
. INVESTIGUE SOBRE LOS CANALES MÁS IMPORTANTES DEL MUNDO SUS CARACTERISTICAS EN CUANTO A SUS OBJETIVOS, DISEO CONSTRUCCION. ?.K. Canal &' Pana2
>ue construido por los Estados 8nidos en 04-5 y nali'ado en 0405. Es considerado una de las más impresionantes obras de ingeniería hechas hasta el momento. El !anal es la unión de los océanos #tlántico y :acíco. (iene una e+tensión de 2-6m. )os barcos que atraviesan el canal, demoran entre
2 y 0- en hacer este recorrido ayudado por las esclusas, que son las obras hidráulicas que permiten vencer desniveles en los canales navegables como el de :anamá. )a construcción del !anal ha mejorado y favorecido notablemente el comercio intercontinental. Estados 8nidos y !hina son los principales países que utili'an este canal. #nualmente se invierte mucho dinero en mejoras y entrenamiento de personal. #ctualmente hay un proyecto para su ampliación. )os barcos de hoy en día son más grandes y ya han pasado desde su apertura más de --.--- barcos. El !anal se encuentra rodeado de bosques y :arques %acionales y 3eservas Tiológicas protegidas. El !anal se puede visitar a diario, es realmente asombroso estar en la unión de estos dos grandes océanos.
El Canal &' Pana2 es un canal de navegación, ubicado en :anamá, en el punto más angosto del istmo de :anamá, entre el Dar !aribe y el océano :acíco. "naugurado el 0/ de agosto de 0405, ha tenido un efecto de amplias proporciones al acortar la distancia y tiempos de comunicación marítima, produciendo adelantos económicos y comerciales durante casi todo el siglo ;;. :roporciona una vía de tránsito corta y relativamente barata entre estos dos grandes océanos, ha in&uido considerablemente sobre los patrones del comercio mundial, ha impulsado el crecimiento en los países desarrollados y les ha dado a muchas áreas remotas del mundo el impulso básico que necesitan para su e+pansión económica. Estados 8nidos y !hina son los principales usuarios del canal. QR Hi!"#ia )a historia del !anal de :anamá se remonta a los primeros e+ploradores europeos en #mérica, ya que la delgada franja de tierra, el "stmo de :anamá, constituye un lugar idóneo donde crear un paso para el transporte marítimo entre el Kcéano :acíco y el #tlántico.
$acia el nal del siglo ;";, los avances tecnológicos y las presiones comerciales eran tales que la construcción de un canal se convirtió en una propuesta viable. 8n primer intento por parte de >rancia fracasó, pero se consiguió hacer una primera e+cavación que después utili'ó EE.88., dando lugar al actual !anal de :anamá en 0405. #l mismo tiempo se creó la nación de :anamá nacida de la separación con !olombia. El canal se encuentra en funcionamiento y se está trabajando en su ampliación. La '!a0a '0a"la En 0/05,
En noviembre de 0/0/, el !apitán #ntonio (ello de Gu'mán descubrió una carretera que atravesaba el istmo desde el Golfo de :anamá hasta :anamá, cerca de la ciudad abandonada de %ombre de *ios. Esta ruta había sido utili'ada por los nativos durante siglos y era viable. >ue mejorada y pavimentada por los españoles y se convirtió en El !amino 3eal. El camino fue usado para transportar el oro a :ortobelo y desde allí llevarlo a España y se convirtió en la primera gran ruta del istmo.QR En 0/15, el rey !arlos " sugiere que e+cavar un canal en algn lugar de :anamá haría que los viajes a Ecuador y :er fuesen más cortos y permitiría que los buques evitaran el !abo de $ornos y sus peligros, especialmente para el transporte de oro. 8n primer proyecto se reali'ó 0/14, pero la situación política en Europa y el nivel tecnológico de la época lo hicieron imposible. El camino de :ortobelo al :acíco tuvo sus primeros problemas en 0/@@ y Gaspar de Espinosa recomienda al rey construir una nueva ruta. Au plan es construir un camino desde la ciudad de :anamá, estación terminal del :acíco en el !amino 3eal y la ciudad de !ruces, a orillas del río !hagres y a @- 6m de :anamá. 8na ve' en el río !hagres, los buques transportan su carga hasta el Dar !aribe. El camino se construyó y se llamó el !amino de !ruces y sendero de )as !ruces. En la desembocadura del río !hagres, el pequeño pueblo de !hagres se enriquece y la fortale'a de Aan )oren'o se construyó sobre un promontorio con vistas a toda la 'ona. *e !hagres, tesoros y demás cargas se transportaban al almacén del rey en :ortobelo. )a ruta tendrá una duración de varios años e incluso fue muy utili'ada en 025- como consecuencia de la ebre del oro de !alifornia.
El 0#"5'c!" #anc4
Dapa alemán de 0222 que muestra la ruta propuesta para el Canal &' Pana2 y la ruta alternativa del canal de %icaragua. )a idea de construir un canal a través de !entroamérica fue sugerida de nuevo por un cientíco alemán, #le+ander von $umboldt, dando lugar a un renovado interés a principios del siglo ;";. En 0204, el gobierno español autori'a la construcción de un canal y la creación de una compañía para construirlo.
)a 3epblica de la %ueva Granada, actual !olombia, dio en 02@4 una concesión por primera ve' a una empresa francesa, para establecer una línea de comunicación desde la ciudad de :anamá a cualquier punto de la costa atlántica. >rancia reali'ó estudios de campo y los resultados fueron lo sucientemente positivos para que el primer ministro francés Gui'ot, enviase a un ocial, %apoleón Garella, para constatar ese optimismo. El ocial no encontró nada sobre el terreno que pudiera conrmar tal optimismo, más bien al contrario, destacó la dicultad de la empresa, lo que impulsó al gobierno francés a desinteresarse por el canal, renunciando la empresa.
El proyecto estuvo en el aire durante algn tiempo. Entre 02/- y 02/ se llevaron a cabo muchos estudios, lo que llevó a la conclusión de que los dos caminos más favorables eranJ a través de :anamá entonces parte de !olombiaF y a través de %icaragua= 8na tercera opción era construir una ruta a través del "stmo de (ehuantepec en Dé+ico.
En mayo de 024, el francés >erdinand de )esseps que había completado la e+cavación del !anal de Aue', presenta en la *ociedad de #eografía de :arís su proyecto de canal interoceánico sin esclusas, que debía conectar
el Kcéano #tlántico con el Kcéano :acíco por el "stmo de :anamá. El proyecto de )esseps se aceptó y se compraron los derechos para la concesión por die' millones de francos. El costo de las obras se estimó en 7-- millones de francos, y se fundó una empresa la $ompagnie universelle du canal interoc+aniue de Panama , que recaudó los fondos necesarios para dirigir el proyecto. Ese mismo año, >erdinand de )esseps fue a :anamá con su familia y algn tiempo después a %ueva ?or6, donde fue recibido con cortesía, pero los líderes de Estados 8nidos no le ocultaron que se opondría por todos los medios a su empresa. )as obras comen'aron en 0220, enfrentándose a varios retosJ los accidentes de terreno, las epidemias malaria y ebre amarilla, la elevada mortalidad entre el personal, etc. )a obra se retrasó, y )esseps hi'o un llamamiento a los pequeños inversores a través de hombres de negocios como el Tarón de 3einach y !ornelio $er', que no dudaron en sobornar a la prensa, a los ministros y parlamentarios corruptos para obtener nanciación pblica. El caso se descubrió y condujo al escándalo de Panamá, mientras que Gustave Eiel, consultado sobre el proyecto, puso en tela de juicio su diseño y llegó a la conclusión de que el canal debía incluir esclusas para adaptarse al relieve de la región. Esta decisión se tomó particularmente porque el maci'o de la !ulebra era el principal obstáculo en la ruta del canal.
(rabajos en el maci'o de la !ulebra en 04- >erdinand de )esseps eligió inicialmente la opción de un canal a nivel como lo hi'o con el !anal de Aue', sin embargo, hacer un proyecto de este tipo en :anamá signicaba tener que pasar por el maci'o de la !ulebra y por tanto, verse obligados a cavar una enorme trinchera en un campo formado por diferentes capas. Ktro problema se produjo en septiembre de 0221, cuando un terremoto sacudió el istmo y se tuvo que interrumpir el trabajo y el tráco de los ferrocarriles durante algn tiempo. Este acontecimiento llevó a una bajada de las acciones de la compañía en :arís.
# pesar de estos reveses, en 0227, durante su inspección, >erdinand de )esseps estaba muy satisfecho con la marcha de los trabajos. El hecho de pasar a un canal de esclusas permitió a la empresa ahorrarse mucho dinero y por tanto, el é+ito era casi seguro. Ain embargo, desde 0227, los opositores de )esseps no le dejaron en pa' y, durante este tiempo, en :arís las intrigas contra la empresa fueron cada ve' más abiertas y afectaron a la opinión pblica, lo que resultó nefasto porque el dinero se terminó y en 0222 las arcas estaban vacías. )esseps se vio obligado a parar todos los trabajos y abandonar el proyecto, esto será el nal del !anal francés. !aída en quiebra el 5 de febrero 0224, la compañía de )esseps fue asumida por el ingeniero jefe de la obra de construcción del canal, :hilippe9^ean Tunau9
Esclusas del !anal. *urante la construcción del !anal se eliminaron más de 02@ millones de m de material originalmente e+cavado que si se pusiera en un tren de plataformas, le daría la vuelta al mundo cuatro veces. *esde el punto de vista técnico, el !anal de :anamá es uno de los mayores logros de la ingeniería moderna. *el #tlántico al :acíco mide 26ilómetros de largo= tiene una profundidad de 01,2 metros en el #tlántico y de 0@, metros en el :acíco= el ancho es de 40 a @-- metros. :osee dos puertos terminales, uno en cada océano= tres juegos de esclusas gemelas, Dira&ores, Gatn y :edro Diguel, y uno de los mayores lagos articiales del mundo, el Gatn, que cubre 51/ 6ilómetros cuadrados y se formó por una represa de tierra construida a través del cauce del río !hagres.
A20liaci%n &'l canal
El !anal de :anamá unió dos océanos. $acia el oeste arriba de la imagenF el mar !aribe, abajo a la i'quierda el océano :acícoF. "magen %#A#F El 15 de abril de 1--7, el presidente Dartín (orrijos Espino anunció formalmente la propuesta de la ampliación del !anal de :anamá, mediante la construcción de un tercer juego de esclusas y la ampliación del cauce de navegación. Este proyecto se basa en la construcción de nuevas esclusas, una en lado #tlántico y otra en el lado :acíco del !anal, para permitir el paso de buques tamaño :ost9:anama+, los cuales, dado que superan el tamaño :anama+, actualmente no pueden navegar por la vía interoceánica. El costo apro+imado de esta operación segn la #utoridad de !anal de :anamá #!:F será de /.1/- millones de dólares. Q0-R 3ecientes adaptaciones al reglamento interno de la #!: y de la #utoridad %acional del #mbiente de :anamá #%#DF eliminan barreras burocráticas en miras al proyecto de construcción de un tercer juego de esclusas. El futuro de este proyecto se ha decidido mediante un referéndum nacional, el cual fue anunciado el 15 de julio de 1--7 por el :residente Dartín (orrijos y que se llevó a cabo el 11 de octubre de 1--7. )os resultados del referéndum otorgaron un 7,2@X de los votos a favor del proyecto de ampliación y el 10,7X en contra. )as obras de #mpliación del !anal de :anamá dieron inicio el lunes @ de septiembre de 1--, con la detonación del cerro !artagena ubicado a las riberas del canal. Ae pretende inaugurar las nuevas esclusas el 0/ de agosto de 1-05, fecha en que se conmemorará el primer centenario del !anal de :anamá. ?.>. P#"5'c!" &' i##i)aci%n HNSS
Es el mayor proyecto de irrigación a nivel mundial, la "ndia se prepara para recibir más 75 motores de gran porte de EG. Auministro que
hace parte de la segunda etapa del proyecto de irrigación $%AA que beneciará a más de 2- millones de personas. :ara resolver la situación de la escase' de agua en la "ndia, el gobierno del país invierte en infraestructura y proyectos de irrigación, en alian'a con el Tanco Dundial. El objetivo es llevar el agua de los ríos Brishna y Godavari para irrigar tierras hoy áridas, principalmente en el Estado #ndhra :radesh. EG está presente en estos proyectos, suministrando motores Aíncronos verticales de gran porte, para aplicación en bombas de alta capacidad para Birlos6ar Trothers )imited BT)F, la mayor fabricante de bombas hidráulicas de la "ndia. Aolamente para el proyecto $%AA, la empresa suministró al inicio de las obras, en abril de 1--, @1 motores de alta tensión, acompañados de paneles de e+citación y sistemas de freno. El proyecto $%AA, considerado uno de los mayores del mundo, permitirá la irrigación de 1,/ mil 6m1 tierra el equivalente a 0- mil de campos de ftbolF. Dás de 2- millones de personas serán beneciadas directamente.
?.?. Canal Al*'#!
Es un canal situado en el noreste de Télgica, nombrado después de que el 3ey #lberto " de Télgica. Nue conecta las principales ciudades de #mberes y )ieja y el río Dosa y el Escalda. (iene una profundidad de @,5- m, una altura libre de 7,- m y una longitud total de 014,/ 6m. )a capacidad má+ima es de una barca'a de 0-.--- toneladas.
#lbert !anal fue e+cavado desde 04@-904@4. )a empresa de construcción alemana $ochtief #G trabajaron en el canal entre 04@- y 04@5. Ae utili'ó por primera ve' en 045-, pero a causa de la Aegunda Guerra Dundial, la e+plotación no se inició en 0457. Entre #mberes y )ieja hay un desnivel de /7 metros. 8n total de 7 canales de esclusas se necesitan para superar la diferencia. !inco esclusas del canal tiene un desnivel de 0- metros con sede en Gen6, *iepenbee6, $asselt, y Baadmechelen KlenF, el canal de ijnegem bloqueo tiene una diferencia de /,5/ metros. En la década de 04@-, que llevó cerca de días para los viajes de #mberes a )ieja por el agua. En estos días la misma distancia se cubre en 02 horas. *esde la conclusión del 3in9Dain9*anubio del !anal en 0441, una barca'a puede viajar de #mberes todo el camino en toda Europa hasta el Dar %egro.
?.. Canal V"l)aD"n
El Canal L'nin V"l)aD"n es un canal que conecta los ríos
?.. Canal Qi'l9N"#&O!'' Qanal
El canal de Biel denominado en alemán %ord9Kstsee9BanalF comunica el mar Táltico con el mar del %orte atravesando el territorio del estado federado de Achlesig9$olstein El canal de Biel esta compuesto por una vía articial de agua de 42.7@ metros de longitud, con una anchura de 5/ metros y una profundidad de 05 metros. Aituado al norte de la ciudad de $amburgo, recorre el territorio alemán desde la ciudad de Biel, a orillas del mar Táltico hasta TrunsbLttel, en el mar del %orte.
?.. El G#an Canal P'7nHan)/-"( ;El canal 2a an!i)(" 5 la#)" &'l 2(n&"<
#n no ha sido declarado patrimonio de la humanidad, aunque está en la lista para futuras concesiones. Es una maravilla que no es muy conocida. #l menos yo no la conocía. :ero por sus nmeros, parece impresionante. 8nió todos los canales que se encontraban en su curso, y por ello puede ser dividido en siete segmentosJ el 3io (onghui, el !anal %orte, el !anal Aur, El 3ío )uyun, el !anal !entral, el 3ío )iyun, y el !anal ^iangnan. (iene 045 6ilómetros y pasa porJ :e6ín, (ianjin, $ebei, Ahandong, ^iangsu y Shejiang. !onecta el río #marillo, el $aihe, el $uaihe, el ?angtse y el Niantangjiang. )a construcción del Gran !anal empe'ó en el siglo / a.!. y acabó hacia el nal del :eriodo de :rimavera y Ktoño -957 a.!.F, y sufrió dos e+pansiones en la *inastía Aui /209702F y la *inastía ?ung 0109 0@72F. )a parte más antigua del canal es la sección entre el ?ang'i y el 3ío #marillo. Esta parte aparece en uno de los libros de !onfucio en el que se indica que se construyó en el 527 a.!. #ntes de la fundación de la nueva !hina en 0454, sólo una pequeña sección era navegable. #hora barca'as de 0--- toneladas pueden
navegar sin problemas en más de 5-- 6ilómetros en la 'ona norte de la provincia de ^iangsu, hasta alcan'ar el 3ío ?angt'e y el $uaihe.
?.. El canal &' H"(!"n S-i0
!anal de %avegación de $ouston en $ouston, (e+as, es parte de$ouston, El canal es un canal para barcos de océano entre el la ciudad de $ouston y el Golfo de Dé+ico . (he channel is a idened and deepened natural atercourse. El canal se amplió y profundi'ó un curso de agua natural. Dajor products such as and and transported in bul6 together ith general cargo. :rincipales productos como petroquímica y del medio oeste de granos y se transportan a granel
junto con carga general. (he original atercourse for the channel, , has its @- miles 52 6mF to the est of the city of $ouston. El original del curso de agua para el canal, Tualo Tayou, tiene su cabecera @- millas 52 6mF al oeste de la ciudad de $ouston. "t has been used to move goods to the sea since at least 02@7. Ae ha utili'ado para transportar mercancías hacia el mar por lo menos desde 02@7. (he pro+imity to (e+as led to the establishment of numerous petrochemical along the ateray, such as the Tayton installation on the eastern ban6 of the . )a pro+imidad a (e+as yacimientos llevó a la creación de numerosos petroquímica renerías a lo largo de la vía acuática, como la E++onDobil Tayton la instalación en la orilla oriental del río Aan ^acinto. hile much of the Ahip !hannel is associated ith heavy industry, to icons of are also located along its length.El(he $ouston Ahip !hannel has been periodically idened and deepened to accommodate ever9 larger ships, and is currently /@- feet 07- mF ide by 5/ feet 05 mF deep by /- miles 2- 6mF long 070 meters by 05 meters by 26ilometersF. Q 0 R (he islands in the ship channel are part of the ongoing
idening and deepening project. !anal de %avegación de $ouston ha sido periódicamente ampliarse y profundi'arse para dar cabida a cada ve' más buques, y en la actualidad está /@- pies 07- mF de ancho por 5/ pies 05 mF de profundidad por /- millas 2- 6mF de largo 070 metros por 05 metros por 2- 6ilómetrosF. Q0R )as islas en el canal de la nave son parte de la continua ampliación y profundi'ación del proyecto. (he islands are formed from soil pulled up by , and the and bird islands are part of the Us benecial use and environmental mitigation responsibilities. Q 0 R
?.. G"!a Canal
El !anal Gta se e+tiende desde Ajtorp a orillas del lago
de longitud, es principalmente plano y a lo largo de la bicisenda hay setos que protegen del viento. *e manera que con pocas colinas y protegido del viento el paseo en bicicleta es realmente un placer.
?.. Canal &' San L"#'n/" " S!. La#'nc' S'aa5
Es un curso de agua profundo, de @.-- 6m de longitud, un sistema de canales que permite a los buques procedentes del Kcéano #tlántico alcan'ar la cabe'a de los Grandes )agos de #mérica del %orte hasta el lago Auperior. >ormalmente, abarca el tramo entre Dontreal y el lago Erie, incluyendo el canal elland que permite salvar las cataratas del %iágara. )a primera parte de la vía marítima es una cadena de canales a lo largo del río Aan )oren'o que comprende siete esclusas cinco canadienses, dos americanasF. )a vía comien'a en el puerto de Dontreal, donde el canal del Aouth Ahore esclusas Aaint9)ambert y Aainte9!atherineF permite salvar los rápidos de )achine. #l oeste de la isla de Dontreal y del lago Aan )uis, el canal y las dos esclusas de Teauharnois permiten ir más allá de la central hidroeléctrica de Teauharnois. )a vía marítima deja Nuebec por el lago Aaint9>ranois y la :rimera nación del !onsejo de los Doha6 de #6esasne para pasar entre la provincia de Kntario y el estado de %ueva ?or6 hasta el lago Kntario. El canal iley9 *ondero esclusas Anell y EisenhoerF permite ir más allá de la central hidroeléctrica Doses9Aaunders. )a esclusa corta de "roquois también permite ir más allá de la presa "roquois que controla el nivel del lago Kntario. )a vía marítima se abrió a la navegación el 1/ de abril de 04/4 apertura ocial el 17 de junio de 04/4 por la reina "sabel "" del 3eino 8nido y el presidente norteamericano *ight EisenhoerF. El canal está bajo una administración conjunta canadiense y americana.
?.K. Canal &' C"#in!"
Es una vía de agua articial que une el Golfo de !orinto con el Dar Egeo por el istmo de !orinto, abriendo esta vía al transporte marítimo y separando el :eloponeso del resto de Grecia. Dide 7,@ 6m de largo y se construyó entre 0220 y 024@. >ue construido por el ingeniero el hngaro Esteban (Lrr 021/904-2F. Tajo los proyectos de )esseps, que recogían el antiguo tra'ado de %erón, dirigió las obras del canal de !orinto hasta 0220, que es el que se reemprendió nalmente. El canal fue inaugurado el 4 de noviembre de 024@. El canal evita el rodeo de 5-- 6m alrededor de la :enínsula del :eloponeso a los barcos pequeños, ya que sólo tiene 10 m de ancho y 2 de profundidad. # pesar de estas limitaciones, cerca de 00--- barcos cru'an el canal cada año, en su mayoría pertenecientes a rutas turísticas. #unque el proyecto no se concretó hasta el siglo ;";, la idea venía concibiéndose desde al menos el siglo <"" a. !., cuando el tirano :eriandro de !orinto pensó en ejecutar una obra similar pero se vio obligado a cancelarla debido a las dicultades técnicas de la época, construyendo en su lugar una rampa de piedra sobre el istmo de !orinto a la que se conoce como *iol6os, y cuyos restos pueden verse todavía hoy discurriendo de forma paralela al canal.
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Es vía
?.KK. Canal S(4/
una
articial de navegación que une el mar Dediterráneo con el mar 3ojo, entre Cfrica y #sia, a través del istmo de Aue', de la península del Ainaí . El canal se encuentra en territorio de Egipto. Au longitud es de 07@ 6m entre :uerto Aaíd en la ribera mediterráneaF y Aue' en la costa del mar 3ojoF. :ermitió acortar la ruta del comercio marítimo entre Europa y el sur de #sia, pues evitaba tener que rodear el continente africano.
?.K>. Canal N' a!'#a5 ;H"lan&a<
:or el canal pasa un barco cada minutos, le proporciona a 3otterdam la necesaria salida hacia el mar del norte, pero es también una vía de entrada para las mortales envestidas del agua. )os ingenieros del plan delta necesitaban encontrar la manera de mantener el canal abierto a los barcos pero cerrado al oleaje del mar. ? dieron con el primer dique móvil del mundo. En caso de emergencia dos compuertas cierran el canal. !ada compuerta de la barrera Daeslant es casi tan grande como la torre Eiel y dos veces mas pesada. !onstruirlas no fue nada fácil *espués de 5 años de planes y retoques comen'aron las obras de los diques secos, en ellos se guardarian las compuertas a ambos lados del canal, la construcción de las bisagras se desarrollo durante el día y la noche, cada una de ellas pesa /1 toneladas mas que el titanicF, un peso necesario para parar la tormenta del siglo. )as vigas de acero fueron enviadas al lugar en secciones, la integridad de la estructura de la barrera dependía de los soldadores. :ara soldar una pie'a se necesitaban 0- horas y cada soldadura se repasaba 0-- veces. )as compuertas son gigantescas cámaras &otantes que miden prácticamente lo mismo que 1 campos de ftbol cada una y cuya altura permite que los responsables de mantenimiento anden con facilidad por su interior. !uando se avecina una tormenta el agua inunda las cámaras y el muro se hunde formando una barrera sobre el mar, una ve' pasado el peligro se e+trae el agua para vaciarla. )a barrera comen'ó a funcionar en 044, cuando el agua alcan'a una cota peligrosa todos los barcos deben despejar la 'ona, la decisión de cerrar la barrera dependen de un ordenador. *ispone de generadores de electricidad y repuestos para las
partes informáticas de la barrera. $asta ahora la barrera no ha tenido que probarse nunca, pero una ve' cada 0- años hay predicciones de que el agua se elevara @ metros por encima del nivel normal del mar.
?.K?. GRAN CANAL DE ALSACIA
Gran !anal de #lsacia
)a construcción del Gran !anal de #lsacia, en el lado francés, a partir de 041-, permitió que >rancia edicara en su territorio una serie de centrales hidroeléctricas y de presas, lo que hi'o bajar el nivel del 3in. !omo consecuencia de ello, en 04@/, el salmón había desaparecido totalmente, convirtiendo además a este río en el más contaminado del continente. Gracias a la labor coordinada de los estados ribereños, el río ha recobrado actualmente su pure'a y el salmón reapareció en sus aguas. ?.K. CANAL RINMENODANUBIO
3ecorre la mitad meridional de #lemania= 7 6m de long. Este enlace &uvial, iniciado después de la :rimera Guerra Dundial y terminado en 044@, se e+tiende por el estado de Taviera desde #schaenburg e+tremo noroesteF hasta las pro+imidades de :assau, cerca de la frontera con #ustria. :asa por los valles del Deno 2ain en alemánF, 3egnit', #ltmLhl y permite la navegación desde mar del %orte al mar %egro.
?.K. CANAL DE CORINTO
!anal de !orinto.
!anal de !orinto desde satéliteF El Canal &' C"#in!" es una vía de agua articial que une el Golfo de !orinto con el Dar Egeo por el istmo de !orinto, abriendo esta vía al transporte marítimo y separando el :eloponeso del resto de Grecia. Dide 7,@ 6m de largo y se construyó entre 0220 y 024@. >ue construido por el ingeniero el hngaro Esteban (Lrr 021/904-2F. Tajo los proyectos de )esseps, que recogían el antiguo tra'ado de %erón, dirigió las obras del canal de !orinto hasta 0220, que es el que se reemprendió nalmente. El canal fue inaugurado el 4 de noviembre de 024@. El canal evita el rodeo de 5-- 6m alrededor de la :enínsula del :eloponeso a los barcos pequeños, ya que sólo tiene 10 m de ancho y 2 de profundidad. # pesar de estas limitaciones, cerca de 00--- barcos cru'an el canal cada año, en su mayoría pertenecientes a rutas turísticas. #unque el proyecto no se concretó hasta el siglo ;";, la idea venía concibiéndose desde al menos el siglo <"" a. !., cuando el tirano :eriandro de !orinto pensó en ejecutar una obra similar pero se vio obligado a cancelarla debido a las dicultades técnicas de la época, construyendo en su lugar una rampa de piedra sobre el istmo de !orinto a la que se conoce como *iol6os, y cuyos restos pueden verse todavía hoy discurriendo de forma paralela al canal. En los ltimos años de la 3epblica romana, ^ulio !ésar vio ventajas en la construcción del canal para su recién formada $olonia laus ulia $orinthiensis. En el año 7, el emperador romano %erón ordenó que el canal se e+cavara nuevamente, encomendando el trabajo a 7--- esclavos. %erón murió un año después y su sucesor, Galba, canceló el proyecto por considerarlo demasiado costoso. ?.K. CANAL DE QIEL
El canal de Biel denominado en alemán %ord9Kstsee9BanalF comunica el mar Táltico con el mar del %orte atravesando el territorio del estado federado de Achlesig9$olstein #lemaniaF.
!ompuertas del Dar del %orte en el río Elba TrunsbLttelF
Dapa del !anal de Biel de 0222 Hi!"#ia
)a primera cone+ión entre los dos mares fue completada en 025. En junio de 022 comien'a la construcción del actual canal. *urante los siguientes ocho años, apro+imadamente 4.--- hombres trabajaron en la obra. El 1- de junio de 024/, el canal es ocialmente abierto a la navegación por el 6áiser Guillermo "" de #lemania. (ras la :rimera Guerra Dundial, el (ratado de
#ctualmente el canal está abierto a toda embarcación. Ca#ac!'#7!ica El canal de Biel está compuesto por una vía articial de agua de 42.7@ metros de longitud, con una anchura de 5/ metros y una profundidad de 05 metros. Aituado al norte de la ciudad de $amburgo, recorre el territorio alemán desde la ciudad de Biel, a orillas del mar Táltico hasta TrunsbLttel, en el mar del %orte.
K.K. CANAL DE SUEZ
Aituación e imagen de satélite del canal. El Canal &' S('/ es una vía articial de navegación que une el mar Dediterráneo con el mar 3ojo, entre Cfrica y #sia, a través del istmo de Aue', de la península del Ainaí . El canal se encuentra en territorio de Egipto. Au longitud es de 07@ 6m entre :uerto Aaíd en la ribera mediterráneaF y Aue' en la costa del mar 3ojoF. :ermitió acortar la ruta del comercio marítimo entre Europa y el sur de #sia, pues evitaba tener que rodear el continente africano. Hi!"#ia )as obras de e+cavación del canal se iniciaron ocialmente el 1/ de abril de 02/4 por la empresa de >erdinand de )esseps, con la autori'ación de las autoridades egipcias de la época, y fue inaugurado en 0274. :ara la
ocasión, el compositor italiano Giuseppe
Grabado reali'ado en 0220 del !anal de Aue'. El 0 de febrero de 027 un primer barco atravesó el canal, aunque la inauguración ocial se reali'ó el 0 de noviembre de 0274 con la presencia de la emperatri' Eugenia de Dontijo. En 02/ el :achá de Egipto, a causa de la deuda e+terna del país, puso a la venta su parte de las acciones del !anal. En una rápida maniobra, el :rimer Dinistro de "nglaterra, a la sa'ón Tenjamin *israeli, convenció a la
3eina rancia >rancia e e "nglaterra, principales accionistas del !anal de Aue' y má+imos beneciarios del petróleo que circulaba por él. El 14 de octubre de ese mismo año, reali'aron una desastrosa invasión a la 'ona junto a :alestina. Egipto, como represalia, hundió cuarenta barcos en el canal produciéndose un bloqueo total del mismo. # prin princi cipi pios os de 04/ 04/,, tras tras la inte interv rven enci ción ón de la K%8 K%8,, se completó la retirada de las potencias europeas e "srael. El canal se reabrió en el mismo año. *esde entonces el !anal fue administrado por %asser hasta su cierre en 047,, dentro de las hostilidades entre Egipto e "srael en la Guerra 047 Guerra de de los Aeis *ías, *ías, el cierre se produjo de nuevo como en 04/7, por el bloqueo provocado por el hundimiento de varios barcos dentro del canal. Ae reabrió en juni junio o de 04/ 04/,, perm perman anec ecie iend ndo o desd desde e ento entonc nces es abie abiert rto o al trá tráco co internacional hasta el día de hoy. K.K. CANAL VOLGADON
"magen del !anal del
Es un canal canal que que conecta los ríos
)a idea de unir los mares !aspio y %egro a través de un canal se retomó a la década de 04@-, 04@-, cuando el dictador soviético "ósif Atalin ordenó Atalin ordenó tra'ar un canal en esa 'ona, sin embargo el proyecto se vio interrumpido por la Gran Guerra :atria Guerra :atria,, nombre que los soviéticos daba al >rente Kriental de Kriental de la Aegunda Guerra Dundial Guerra Dundial.. )a construcción se terminó entre 0452 0452 y y 04/1 04/1.. El canal se abrió a la navegación el 0 de junio de junio de 04/1 04/1.. *urante este periodo, el cana canall y sus sus inst instal alac acio ione ness fuer fueron on cons constr trui uida dass prin princi cipa palm lmen ente te por por prisioneros, que eran retenidos en gulags gulags especialmente especialmente organi'ados para la tarea. En 04/1, el nmero de trabajadores for'ados empleados en su construcción llegó a sobrepasar la cifra de los 0--.--- prisioneros. F(nci"na2i'n!" 8na ve' terminado, el canal del
El canal canal tien tiene e nuev nueve e esclusas esclusas para para salvar el desnivel del río
El canal del
. INVESTIGAR SOBRE LA METODOLOGIA USADA PARA EL TRAZO TOPOGRAFICO DE LA RAZANTE DE UN CANAL.
0.
En un proyecto de irrigación la parte que comprende el diseño de los canales y obras de arte, si bien es cierto que son de vital importancia en el costo de la obra, no es lo más importante puesto que el caudal, factor clave en el diseño y el más importante en un proyecto de riego, es un parámetro que se obtiene sobre la base del tipo de suelo, cultivo, condiciones climáticas, métodos de riego, etc., es decir mediante la conjunción de la relación agua V suelo V planta y la hidrología, de manera que cuando se trata de una planicación de canales, el diseñador tendrá una visión más amplia y será más eciente, motivo por lo cual el ingeniero agrícola destaca y predomina en un proyecto de irrigación.
1.
G'n'#ali&a&'.
@.
Canal' &' #i')" 0"# ( función.
)os canales de riego por sus diferentes funciones adoptan las siguientes denominacionesJ •
•
•
!anal de primer orden.9 )lamado también canal madre o de derivación y se le tra'a siempre con pendiente mínima, normalmente es usado por un solo lado ya que por el otro lado da con terrenos altos. !anal de segundo orden.9 )lamados también laterales, son aquellos que salen del canal madre y el caudal que ingresa a ellos, es repartido hacia los sub V laterales, el área de riego que sirve un lateral se conoce como unidad de riego. !anal de tercer orden.9 )lamados también sub V laterales y nacen de los canales laterales, el caudal que ingresa a ellos es repartido hacia las propiedades individuales a través de las tomas del solar, el área de riego que sirve un sub V lateral se conoce como unidad de rotación.
*e lo anterior de deduce que varias unidades de rotación constituyen una unidad de riego, y varias unidades de riego constituyen un sistema de riego, este sistema adopta el nombre o codicación del canal madre o de primer orden. 0.
El'2'n!" *ic" 'n 'l &i'" &' canal'.
Ae consideran algunos elementos topográcos, secciones, velocidades permisibles, entre otrosJ •
(ra'o de canales.9 !uando se trata de tra'ar un canal o un sistema de canales es necesario recolectar la siguiente información básicaJ
•
>otografías aéreas, para locali'ar los poblados, caseríos, áreas de cultivo, vías de comunicación, etc. :lanos topográcos y catastrales.
•
•
Estudios geológicos, salinidad, suelos y demás información que pueda conjugarse en el tra'o de canales.
8na ve' obtenido los datos precisos, se procede a trabajar en gabinete dando un tra'o preliminar, el cual se replantea en campo, donde se hacen los ajustes necesarios, obteniéndose nalmente el tra'o denitivo. En el caso de no e+istir información topográca básica se procede a levantar el relieve del canal, procediendo con los siguientes pasosJ a.
3econocimiento del terreno.9 Ae recorre la 'ona, anotándose todos los detalles que in&uyen en la determinación de un eje probable de tra'o, determinándose el punto inicial y el punto nal.
b.
(ra'o preliminar.9 Ae procede a levantar la 'ona con una brigada topográca, clavando en el terreno las estacas de la poligonal preliminar y luego el levantamiento con teodolito, posteriormente a este levantamiento se nivelará la poligonal y se hará el levantamiento de secciones transversales, estas secciones se harán de acuerdo a criterio, si es un terreno con una alta distorsión de relieve, la sección se hace a cada / m, si el terreno no muestra muchas variaciones y es uniforme la sección es má+imo a cada 1- m.
c.
(ra'o denitivo.9 !on los datos de bF se procede al tra'o denitivo, teniendo en cuenta la escala del plano, la cual depende básicamente de latopografía de la 'ona y de la precisión que se deseaJ
•
o
o
•
(errenos con pendiente transversal mayor a 1/X, se recomienda escala de 0J/--. (errenos con pendiente transversal menor a 1/X, se recomienda escalas de 0J0--- a 0J1---.
3adios mínimos en canales.9 En el diseño de canales, el cambio brusco de dirección se sustituye por una curva cuyo radio no debe ser muy grande, y debe escogerse un radio mínimo, dado que al tra'ar curvas con radios mayores al mínimo no signica ningn ahorro de energía, es decir la curva no será hidráulicamente más eciente, en cambio sí será más costoso al darle una mayor longitud o mayor desarrollo.
)as siguientes tablas indican radios mínimos segn el autor o la fuenteJ
(abla *!-0. 3adio mínimo en canales abiertos para N ] 0- m@Hs !apacidad del canal
3adio mínimo
$asta 0- m@Hs
@ ancho de la base
*e 0- a 05 m@Hs
5 ancho de la base
*e 05 a 0 m@Hs
/ ancho de la base
*e 0 a 1- m@Hs
7 ancho de la base
*e 1- m@Hs a mayor
ancho de la base
)os radios mínimos deben ser redondeados hasta el pró+imo metro superior >uenteJ I"nternational "nstitute >or )and 3eclamation #nd "mprovementI ")3", :rincipios y #plicaciones del *renaje, (omo "<, ageningen (he %etherlands 042. (abla *!-1. 3adio mínimo en canales abiertos en función del espejo de agua !#%#)EA *E 3"EGK
!#%#)EA *E *3E%#^E
Tipo
*adio
Tipo
*adio
Aub V canal
5(
!olector principal
/(
)ateral
@(
!olector
/(
Aub V lateral
@(
Aub V colector
/(
Aiendo ( el ancho superior del espejo de agua
>uenteJ Aal'gitter !onsult GDT$ I:lanicación de !anales, Sona :iloto >erreñafeI (omo ""H 09 :royecto (inajones V !hiclayo 0425. (abla *!-@. 3adio mínimo en canales abiertos para N 1- m@Hs !apacidad del canal 1- m@Hs 0/ m@Hs 0- m@Hs / m@Hs 0 m@Hs -,/ m@Hs >uenteJ Dinisterio de #gricultura y #limentación, Toletín (écnico %9 I!onsideraciones Generales sobre !anales (rape'oidalesI )ima 042. Aobre la base de estas tablas se puede seleccionar el radio mínimo que más se ajuste a nuestro criterio. •
Elementos de una curva.9
#
O
#rco, es la long
!
O
!uerda larga, e
Y
O
#ngulo de de&
E
O
E+ternal, es la
>
O
>lecha, es la lo
G
O
Grado, es el án
)!
O
)ongitud de cu
:!
O
:rincipio de un
:"
O
:unto de in&e+i
:(
O
:unto de tange
:A!
O
:unto sobre cu
:A(
O
:unto sobre ta
3
O
3adio de la cur
A(
O
Aub tangente,
•
3asante de un canal.9 8na ve' denido el tra'o del canal, se proceden a dibujar el perl longitudinal de dicho tra'o, las escalas más usuales son de 0J0--- o 0J1--- para el sentido hori'ontal y 0J0-- o 0J1-- para el sentido vertical, normalmente la relación entre la escala hori'ontal y vertical es de 0 a 0-, el dibujo del perl es recomendable hacerlo sobre papel milimetrado transparente color verde por ser más práctico que el cánson y además el color verde permite que se noten las líneas milimétricas en las copias o'alid.
:ara el diseño de la rasante se debe tener en cuentaJ •
)a rasante se debe efectuar sobre la base de una copia o'alid del perl longitudinal del tra'o, no se debe trabajar sobre un borrador de él hecho a lápi' y nunca sobre el original.
•
•
•
•
(ener en cuenta los puntos de captación cuando se trate de un canal de riego y los puntos de con&uencia si es un dren. )a pendiente de la rasante de fondo, debe ser en lo posible igual a la pendiente natural promedio del terreno, cuando esta no es posible debido a fuertes pendientes, se proyectan caídas o saltos de agua. :ara denir la rasante del fondo se prueba con diferentes cajas hidráulicas, chequeando siempre si la velocidad obtenida es soportada por el tipo de material donde se construirá el canal. El plano nal del perl longitudinal de un canal, debe presentar como mínimo la siguiente información.
•
Bilometraje
•
!ota de terreno
•
!ota de rasante
•
:endiente
•
"ndicación de las de&e+iones del tra'o con los elementos de curva
•
8bicación de las obras de arte
•
Aección o secciones hidráulicas del canal, indicando su 6ilometraje
•
(ipo de suelo
:ara ver el gráco seleccione la opción I*escargarI del men superior Aección típica de un canal :ara ver el gráco seleccione la opción I*escargarI del men superior *ondeJ ( O #ncho superior del canal b O :lantilla ' O
En algunos casos el camino de vigilancia puede ir en ambos márgenes, segn las necesidades del canal, igualmente la capa de rodadura de -,0m. a veces no será necesaria, dependiendo de la intensidad del tráco . 0.
*eterminación de Dá+ima Eciencia $idráulica.
Ae dice que un canal es de má+ima eciencia hidráulica cuando para la misma área y pendiente conduce el mayor caudal, ésta condición está referida a un perímetro hmedo mínimo, la ecuación que determina la sección de má+ima eciencia hidráulica esJ siendo q el ángulo que forma el talud con la hori'ontal, arctan 0H'F *eterminación de Dínima "nltración. Ae aplica cuando se quiere obtener la menor pérdida posible de agua por inltración en canales de tierra, esta condición depende del tipo de suelo y del tirante del canal, la ecuación que determina la mínima inltración esJ )a siguiente tabla presenta estas condiciones, además del promedio el cual se recomienda.
(abla *!-5. 3elación plantilla vs. tirante para, má+ima eciencia, mínima inltración y el promedio de ambas. Tal(&
0J0 0J0 1J0 @J0 *e todas las secciones trape'oidales, la más eciente es aquella donde el ángulo a que forma el talud con la hori'ontal es 7-Z, además para cualquier sección de má+ima eciencia debe cumplirseJ 3 O yH1 *óndeJ 3 O 3adio hidráulico y O (irante del canal %o siempre se puede diseñar de acuerdo a las condiciones mencionadas, al nal se imponen una serie de circunstancias locales que imponen un diseño propio para cada situación.
1.
S'cci%n Hi&#(lica O0!i2a
@.
Di'" &' 'cci"n' -i&#(lica.
Ae debe tener en cuenta ciertos factores, tales comoJ tipo de material del cuerpo del canal, coeciente de rugosidad, velocidad má+ima y mínima permitida, pendiente del canal, taludes, etc.
)a ecuación más utili'ada es la de Danning o Atric6ler, y su e+presión esJ dondeJ N O !audal m@HsF n O 3ugosidad # O #rea m1F
3 O 3adio hidráulico O #rea de la sección hmeda H :erímetro hmedo En la tabla *!-7, se muestran las secciones más utili'adas. •
!riterios de diseño.9 Ae tienen diferentes factores que se consideran en el diseño de canales, aunque el diseño nal se hará considerando las diferentes posibilidades y el resultado será siempre una solución de compromiso, porque nunca se podrán eliminar todos los riesgos y desventajas, nicamente se asegurarán que la in&uencia negativa sea la mayor posible y que la solución técnica propuesta no sea inconveniente debido a los altos costos. a.
b.
(abla *!-/.
S(0'#$ci'
-.-0-
Duy lisa, vidrio, plásti
-.-00
!oncreto muy liso.
-.-0@
Dadera suave, metal,
-.-0
!anales de tierra en
-.-1-
!anales naturales de
-.-1/
!anales naturales con
-.-@/
!anales naturales con
-.-5-
#rroyos de montaña c
(abla *!-7. 3elaciones geométricas de las secciones transversales más frecuentes.
c.
d.
3ugosidad.9 Esta depende del cauce y el talud, dado a las paredes laterales del mismo, vegetación, irregularidad y tra'ado del canal, radio hidráulico y obstrucciones en el canal, generalmente cuando se diseña canales en tierra se supone que el canal está recientemente abierto, limpio y con un tra'ado uniforme, sin embargo el valor de rugosidad inicialmente asumido difícilmente se conservará con el tiempo, lo que quiere decir que en al práctica constantemente se hará frente a un continuo cambio de la rugosidad. )a siguiente tabla nos da valores de InI estimados, estos valores pueden ser refutados con investigaciones y manuales, sin embargo no dejan de ser una referencia para el diseñoJ (abla *!-. (aludes apropiados para distintos tipos de material MATERIAL
3oca Auelos de turba y detritos #rcilla compacta o tierra con recubrimiento de concreto
(ierra con recubrimiento de piedra o tierra en grandes canales #rcilla rma o tierra en canales pequeños (ierra arenosa suelta Greda arenosa o arcilla porosa >uenteJ #guirre :e, ^ulián, I$idráulica de canalesI, *entro "nteramericano de *esarrollo de #guas y (ierras V !"*"#(, Derida,
3oca en buenas condiciones #rcillas compactas o conglomerados )imos arcillosos )imos arenosos #renas sueltas !oncreto >uenteJ #guirre :e, ^ulián, I$idráulica de canalesI, *entro "nteramericano de *esarrollo de #guas y (ierras V !"*"#(, Derida,
(alud apropiado segn el tipo de material.9 )a inclinación de las paredes laterales de un canal, depende de varios factores pero en especial de laclase de terreno donde están alojados, la 8.A. T83E#8 K> 3E!)#D#("K% recomienda un talud nico de 0,/J0 para sus canales, a continuación se presenta un cuadro de taludes apropiados para distintos tipos de materialJ )a velocidad má+ima permisible, algo bastante complejo y generalmente se estima empleando la e+periencia local o el juicio del ingeniero= las siguientes tablas nos dan valores sugeridos.
(abla *!-4. Dá+ima velocidad permitida en canales no recubiertos de vegetación MATERIAL DE LA CAJA DEL CANAL
#rena na coloidal >ranco arenoso no coloidal >ranco limoso no coloidal )imos aluviales no coloidales >ranco consistente normal !eni'a volcánica #rcilla consistente muy coloidal )imo aluvial coloidal :i'arra y capas duras Grava na Auelo franco clasicado no coloidal Auelo franco clasicado coloidal Grava gruesa no coloidal Gravas y guijarros >uenteJ Brochin Aviatoslav. I*iseño $idráulicoI, Ed. D"3, Dosc, 042 :ara velocidades má+imas, en general, los canales viejos soportan mayores velocidades que los nuevos= además un canal profundo conducirá el agua a mayores velocidades sin erosión, que otros menos profundos.
(abla *!0-. uenteJ Brochin Aviatoslav. I*iseño $idráulicoI, Ed. D"3, Dosc, 042 Esta tabla *!0-, da valores de velocidad admisibles altos, sin embargo la 8.A. T83E#8 K> 3E!)#D#("K%, recomienda que para el caso de revestimiento de canales de hormigón no armado, las velocidades no deben e+ceder de 1./ mHseg. :ara evitar la posibilidad de que el revestimiento se levante. f.
g.
Torde libre.9 Es el espacio entre la cota de la corona y la supercie del agua, no e+iste ninguna regla ja que se pueda aceptar universalmente para el calculo del borde libre, debido a que las &uctuaciones de la supercie del agua en un canal, se puede originar por causas incontrolables.
)a 8.A. T83E#8 K> 3E!)#D#("K% recomienda estimar el borde libre con la siguiente formulaJ dondeJ Torde libreJ en pies.
! O 0./ para caudales menores a 1- pies@ H seg., y hasta 1./ para caudales del orden de los @--- pies@Hseg. ? O (irante del canal en pies )a secretaría de 3ecursos $idráulicos de Dé+ico, recomienda los siguientes valores en función del caudalJ (abla *!00. Torde libre en función del caudal !audal m@Hseg -.-/ -.-/ V -.1/ -.1/ V -./-./- V 0.-] 0.--
>uenteJ Dinisterio de #gricultura y #limentación, Toletín (écnico %9 I!onsideraciones Generales sobre !anales (rape'oidalesI )ima 042 Dá+imo
$asta -.2 -.2 V 0./ 0./ V @[email protected] V 1-.-
7 :3KT)ED#A GEK(E!%"!KA N8E AE :3EAE%(#% E% )# !K%A(38!!"K% *E !#%#)EA. )os principales problemas geotectónicos que se presentan al construir un canal son los problemas de desli'amientos, derrumbes, $uaicos, y muchos otros como la inestabilidad de suelos que son los que mas afectarían la construcción de un canal. !onsiderando otros problemas seria la dure'a de las rocas por el cual se tendría la ruta del canal para ello se tiene que aplicar dinamitas u otros métodos que ayuden a abrir el paso para la construcción de dicho canal. Esto se tiene que ser con mucha precisión ya que podríamos e+ceder al corte del terreno y se tendría que hacer un relleno el cual no se recomienda ya que se tendría que compactar nuevamente el cual implicaría un aumento del presupuesto y por otro lado se tendría un suelo inestable y nuestro canal estaría propenso a hundimientos. Ae tendría en consideración las fallas tectónicas presentes en el lugar.
S'+,- '-V$*T'#.
El sifón invertido, presenta apro+imadamente una forma de 8 interconectada con dos cámaras. En su entrada e+iste una cámara cuya función es orientar el &ujo hacia el sifón propiamente dicho y a su salida otra cámara que permite guiar el &ujo e&uente hacia el colector aguas abajo. Entre estas cámaras, el escurrimiento se produce por gravedad, en conducto for'ado a presiónF, siendo por lo tanto el nivel de agua en la cámara de entrada superior al de la cámara de salida. )a cone+ión entre las dos cámaras, lo que constituye el sifón propiamente dicho, puede ser a través de dos o más conductos. )os conceptos hidráulicos aplicables, son por tanto, aquellos que corresponden a conductos for'ados con perdida de carga igual a la diferencia de niveles entre la entrada y la salida.
# diferencia del sifón normal, que nos permite burlar un obstáculo pasando la tubería por puntos más altos que el de la fuente, el sifón invertido nos permite burlar obstáculos pasando por depresiones topográcas. Es una solución técnica que nos permite evitar o burlar grandes desarrollos de canales yHo 'onas inestables. )a estructura conduce el agua mediante tubería con presiones positivas y cubre grandes distancias con pequeñas diferencias de niveles entre el caudal de llegada y el canal de salida o de entrega.
)os accesorios imprescindibles en este tipo de estructuras son las rejillas de protección en los canales de llegada y de descarga, válvula de purga en la sección más baja, transiciones de entrada y de salida, codos de cambios de dirección, uniones &e+ibles o rígidas segn que la tubería sea plástica o metálica, respectivamente.
GENERALIDADES
)os sifones invertidos son conductos cerrados que trabajan a presión y se utili'an para conducir aguas en el cruce de una tubería por una depresión topográca en la que se ubica un canal, una vía, etc.
BASES DE CÁLCULO PARA UN SIFON
#plicando la ecuación de la energía entre los canales de llegada y de salida, teniendo en cuenta que el régimen de &ujo es idéntico y permanente uniforme en ambos canales. p1 δ
+ Z + α 1
1
V 1
2
2 g
=
p2 δ
+ Z + α 2
2
V 2
2
2 g
+ ∑ Pérdidas →2
1
separataF
!ondiciones de fronteraJ •
>lujo turbulento permanente uniforme en los canalesJ 1 4 5 6
•
P1 4 P5 4 Patm 4 0 7 Presin )arom+trica local 8
3eempla'ando las condiciones de frontera en la ecuación de la energía y considerando que la sumatoria de pérdidas incluye las pérdidas por cción y las singulares. El plano de referencia contiene a la solera del canal de salida.
∆ H =
8Q 2
π
2
gD 4
L 1 + f + K ( 3) D
separataF
*ondeJ ∆ H
J *iferencia de niveles entre el canal de llegada y la fuente.
N
J !audal de diseño.
g
J Gravedad terrestre.
*
J *iámetro del sifón invertido.
)
J
)ongitud del sifón.
f
J
>actor de fricción de *arcy.
B J Auma de coecientes de pérdidas en accesorios en todo el sifón.
#l igual que el sifón normal, el invertido también es una tubería sencilla, cuyo procedimiento de cálculo hidráulico se reali'a mediante la ecuación @.
El'2'n!" &' (n i,%n. )os sifones invertidos constan de las siguientes partesJ a< T#anici"n' &' 'n!#a&a 5 ali&a
!omo en la mayoría de los casos, la sección de la tubería de llegada es diferente a la adoptada para el sifón, es necesario construir una transición de entrada y de salida para pasar gradualmente de la primera a la segunda. En el diseño de una transición de entrada y salida es aconsejable tener la abertura de la parte superior del sifón un poco más debajo de la superficie normal del agua. Esto hace mínima la posibilidad de reducir la capacidad del sifón causada por la introducción de aire a este. )a profundidad de sumergencia de la abertura superior del sifón se recomienda que este comprendida entre un mínimo de 0.0 hv y un má+imo de 0./ hv . hv 4 carga de velocidad8 *< R'3illa &' 'n!#a&a
El objetivo de la rejilla es el impedir o disminuir la entrada de basuras u objetos e+traños al sifón que impidan el funcionamiento correcto del ducto.
Ai se instala una rejilla en este punto, entonces se debe considerar las pérdidas de carga producto de la disminución de área para el paso del f lu jo.
Esta rejilla puede ubicarse inmediatamente antes de la entrada del líquido al sifón o se puede reempla'ar por una cámara de rejas empla'ada antes de la cámara de entrada al sifón. En este caso, las pérdidas de carga que se producen no afectan a la hidráulica del sifón puesto que el flujo llega a la cámara de entrada con la velocidad y altura de escurrimiento normales. Esta cámara de rejas, debe tener una 2an!'nci%n &ia#ia. c< T(*'#7a &' 0#'i%n
Aon tuberías que transportan agua bajo presión. :ara que los costos de mantenimiento sean bajos se deben colocar machones de anclaje, para evitar que frente a peligros de erosión, las tuberías no se desplacen y continen funcionando. )as velocidades de diseño de sifones grandes es de 1./ V @./ mHs, mientras que los sifones pequeños es de 0.7mHs apro+imadamente, intentando siempre a que velocidad mínima de diseño sea mayor a -.2 mHs. 8n sifón se considera largo cuando su longitud es mayor a /-- veces el diámetro. &< F(nci"na2i'n!" &'l i,%n
El sifón siempre funciona a presión, por lo tanto, debe estar ahogado a la entrada y a la salida.
DISEO SIFON INVERTIDO !on la información topográfica de las curvas de nivel y el perfil de terreno, tra'amos el sifón y procedemos a diseñar la forma y dimensiones de la sección del ducto más conveniente y económica, esto se obtiene después de iterar varias veces, tomando en cuenta las pérdidas de carga que han de presentarse. )as dimensiones de la sección transversal del sifón dependen del caudal de diseño y de la velocidad. !omo se señaló anteriormente, en sifones grandes se considera una velocidad conveniente de 1./ V @./ mHs, para que evita el depósito de lodos en el fondo del ducto y que no es tan grande que pueda producir erosión del material del sifón. :ara los sifones pequeños la velocidad aconsejable es de 0.7mHs apro+imadamente, intentando siempre a que velocidad mínima de diseño sea mayor a -.2 mHs. !uando las condiciones del problema, como es nuestro caso en particular, no es posible dar el desnivel que por estas limitaciones resulten, se pueden reducir las pérdidas, disminuyendo la velocidad del agua, teniendo en cuenta que habrá una necesidad de mejorar las facilidades de escurrimiento con una limpie'a periódica al interior del sifón.
:ara nuestro sifón, las secciones de los ductos de entrada y salida al sifón, son iguales, con la misma pendiente, en consecuencia el tirante y velocidad son iguales,
. Di'" Hi&#(lic"1 a< Clc(l" &'l &i2'!#" &' la !(*'#7a.
:ara determinar el diámetro de la tubería, consideraremos una velocidad inicial de 0 mHs, para despejar de la ecuación de continuidad el diámetro 9.
Al!(#a 27ni2a &' a-")a2i'n!" a la 'n!#a&a 5 ali&a &'l i,%n
ESTUDIO GEOLOGICO 0. 3evisar la información e+istente. Nue consistirá en la recopilación de la má+ima cantidad de información e+istente a nivel de instituciones pblicas y privadas de la 'ona materia del presente estudio. 1. 3eali'ar un reconocimiento de la 'ona del empla'amiento del sifón para pronunciarse sobre las condiciones geodinámicas del eje propuesto. @. !artograado geológico a detalle litológico, geomorfológico, estructural y geodinámicoF de la 'ona de empla'amiento. 5. !onclusiones y recomendaciones de los resultados de las investigaciones geológicas en los siguientes aspectosJ 9 Evaluación geológica, geomorfológica y estructural de la 'ona de empla'amiento del sifón. #djuntar planoF. 9 Evaluación geodinámica de la 'ona de empla'amiento del sifón adjuntar planosF y análisis de estabilidad del talud y determinar el riesgo geodinámico. 9 Evaluación del comportamiento sísmico de los suelos análisis del riesgo sísmicoF.
ESTUDIO GEOTECNICO
0. 3evisar la información e+istente, que consistirá en la recopilación de la má+ima cantidad de información e+istente a nivel de instituciones pblicas y privadas de la 'ona materia del presente estudio. 1. 3eali'ar un reconocimiento de la 'ona del empla'amiento del sifón para pronunciarse sobre las condiciones geotécnicas del eje propuesto. @. 3eali'ar el estudio geotécnico detallado del área de empla'amiento del sifón Aambor que consistirá básicamente de investigaciones geotécnicas a nivel de detalle a lo largo del eje y anclajes de cimentación del sifón, pudiendo el !onsultor de acuerdo a su e+periencia incrementar o disminuir algunos ensayos.
MWTODO DIRECTO.
Dediante la e+cavación manual de po'os de investigación yHo trincheras a lo largo del eje del Aifón primordialmente en los anclajes, estribos, del acueducto, obras de arte de ingreso y salida, y apoyos eventualmenteF. :ara el efecto la profundidad de las calicatas será de @.-- a 5.--m de profundidad como mínimo dependerá de la litología de la 'ona la variación de profundidadF.
Duestreo alterado y descripción del perl estratigráco de cada e+cavación. 3eali'ación de Ensayos de densidad in9situ por el método del cono de arena en numero de 2 como mínimo y que sean representativos de las características del ejeF. Kbtención de muestras inalteradas para ensayos de corte directo, consolidación y e+pansión en profundidad de cimentación planteada por el consultor en numero de -7 como mínimoF Kbtención de muestras de roca para ensayos de resistencia a la compresión para determinar la calidad de roca y capacidad de carga en caso de tener a&oramientos rocososF
MWTODO DIRECTO DE EXPLORACIÓN
:uede el consultor elegir otro método de e+ploración para determinar la densidad relativa, el ángulo de ro'amiento, la carga admisible y los asentamientos. Ae ejecutará ensayos de penetración estándar o la elegida por el consultor en cada anclaje, estribos del acueducto, ingreso y salida,
hasta una profundidad de m. que permita establecer la presencia de cavernas cársticas, oquedades, cavidades u otras que se presenten en la 'ona de empla'amiento. Ae elaborará los respectivos registros de interpretación geológico9 geotécnica de cada sondaje. Ae elaborará la sección geológico9geotécnica a lo largo del eje del Aifón considerando la información de sondajes y perles estratigrácos obtenida en campo.
ENSAOS DE LABORATORIO.
# partir de las muestras alteradas se procederá a los ensayos deJ Granulometría9 )ímites de consistencia )). ):, y )! este ltimo si el suelo presenta alto índice de plasticidad.F9 !ontenido de humedad. *ensidad má+ima :eso especíco. )as muestras alteradas que se obtengan de los estratos que se ubiquen hasta la profundidad e+cavada, serán procesadas en laboratorios que certiquen las garantías del caso, los resultados de estos ensayos serán anali'adas por el !onsultor para su diagnostico y recomendaciones en el estudio a reali'ar.
. R'(l!a&" a "*!'n'#1
9 *eterminar la resistencia, capacidad de carga admisible y la profundidad de cimentación en cada uno de los anclajes, estribos, obras de entrada y salida. 9 Evaluación de los posibles asentamientos diferenciales en la cimentación del eje, anclajes, estribos, obras de entrada y salida.
Evaluación de desli'amientos y su relación con los anclajes, estribos, obras de entrada y salida en condiciones estática con y sin vibración del ductoF y sísmica, estribos, obras de entrada y salida 9 Evaluación de asentamientos y hundimientos por efectos cársticos u otros, con alternativas de tratamiento correctivas que garanticen la estabilidad de la estructura. 9 Evaluación de suelos e+pansivos y su alternativa correctiva. 9 "nterpretar cada uno de los ensayos de campo y laboratorio, los mismos que serán correlacionados con la nalidad de establecer el perl geológico a lo largo del eje del sifón, las propiedades índice del suelo y la estabilidad de la estructura.
/.9 !onclusiones y 3ecomendaciones
DESARENADORES >8%!"%J Aedimentar partículas de tierra y arena que son arrastrados a lo largo del canal y evitar su ingreso a la tubería de presión. :#3(EAJ (anque de sedimentación, compuerta y desagLe KT^E("
a. #guas sin sedimentación posterior deberá eliminarse /X de las partículas de -,0 mm de diámetro y mayores. b. #guas sometidas a sedimentación posterior deberá eliminarse /X de la arena de diámetro mayor a -,1 mm. *eberá proyectarse desarenadores cuando el agua a tratar acarree arenas. Estas unidades deberán diseñarse para permitir la remoción total de estas partículas C#i!'#i" &' &i'"
a. El período de retención deber estar entre / y 0- minutos. b. )a ra'ón entre la velocidad hori'ontal del agua y la velocidad de sedimentación de las partículas deber ser inferior a 1-. c. )a profundidad de los estanques deberá ser de 0,- a @,- m. d. En el diseño se deberá considerar el volumen de material sedimentable que se deposita en el fondo. )os lodos podrán removerse segn procedimientos manuales o mecánicos. e. )as tuberías de descarga de las partículas removidas deberán tener una pendiente mínima de 1X. f.
)a velocidad hori'ontal má+ima en sistemas sin sedimentación posterior será de -,0 mHs. y para sistemas con sedimentación posterior será de -,1/ mHs.
g. *eberá e+istir, como mínimo, dos unidades.
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vista de planta y lateral de un desarenado Esquema de un desarenado al inicio del canal
Ti0" &' &'a#'na&"#'1 9 (ipo *etritus son los más conocidos y utili'adosF
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!onvencionalJ Es de &ujo hori'ontal, el más utili'ado en nuestro medio. )as partículas se sedimentan al reducirse la velocidad con que son transportadas por el agua. Aon generalmente de forma rectangular y alargada, dependiendo en gran parte de la disponibilidad de espacio y de las características geográcas. )a parte esencial de estos es el volumen til donde ocurre la sedimentación. *esarenadores de &ujo verticalJ El &ujo se efecta desde la parte inferior hacia arriba. )as partículas se sedimentan mientras el agua sube. :ueden ser de formas muy diferentesJ circulares, cuadrados o rectangulares. Ae construyen cuando e+isten inconvenientes de tipo locativo o de espacio. Au costo generalmente es más elevado. Aon muy utili'ados en las plantas de tratamiento de aguas residuales. *esarenadores de alta rataJ !onsisten básicamente en un conjunto de tubos circulares, cuadrados o he+agonales o simplemente láminas planas paralelas, que se disponen con un ángulo de inclinación con el fín de que el agua ascienda con &ujo laminar. Este tipo de desarenador permite cargas superciales mayores que las generalmente usadas para desarenadores convencionales y por tanto éste es más funcional, ocupa menos espacio, es más económico y más eciente.
9 (ipo <órticeJ )os sistemas de desarenación del tipo vórtice se basan en la formación de un vórtice remolinoF inducido mecánicamente, que captura los sólidos en la tolva central de un tanque circular. )os sistemas de desarenador por vórtice incluyen dos diseños básicosJ cámaras con fondo plano con abertura pequeña para recoger la arena y cámaras con un fondo inclinado y una abertura grande que lleva a la tolva. # medida que el vórtice dirige los sólidos hacia el centro, unas paletas rotativas aumentan la velocidad lo suciente para levantar el material orgánico más liviano y de ese modo retornarlo al &ujo que pasa a través de la cámara de arena.
Z"na &' (n &'a#'na&"# Sona de entrada !ámara donde se disipa la energía del agua que llega con alguna velocidad de la captación. En esta 'ona se orientan las líneas de corriente mediante un dispositivo denominado pantalla de&ectora, a n de eliminar turbulencias en la 'ona de sedimentación, evitar chorros que puedan provocar movimientos rotacionales de la masa líquida y distribuir el a&uente de la manera más uniforme posible en el área transversal. En esta 'ona se encuentran dos estructurasJ 0.
sobrepasar de -.@mHs. )os oricios pueden ser circulares, cuadrados o rectangulares, siendo los primeros los más adecuados.
Z"na &' '&i2'n!aci%n Aus características de régimen de &ujo permiten la remoción de los sólidos del agua. )a teoría de funcionamiento de la 'ona de sedimentación se basa en las siguientes suposicionesJ #sentamiento sucede como lo haría en un recipiente con &uido en reposo de la misma profundidad. )a concentración de las partículas a la entrada de la 'ona de sedimentación es homogénea, es decir, la concentración de partículas en suspensión de cada tamaño es uniforme en toda la sección transversal perpendicular al &ujo. )a velocidad hori'ontal del &uido está por debajo de la velocidad de arrastre de los lodos, una ve' que la partícula llegue al fondo, permanece allí. )a velocidad de las partículas en el desarenador es una línea recta. En esta 'ona se encuentra la siguiente estructuraJ !ortina para sólidos &otantesJ Es una vigueta que se coloca en la 'ona de sedimentación, cuya función es producir la precipitación al fondo del desarenador de las partículas o sólidos como hojas y palos que pueden escapar a la acción desarenadora del reactor.
Z"na &' l"&"
3ecibe y almacena los lodos sedimentados que se depositan en el fondo del desarenador. Entre el 7-X y el 4-X queda almacenado en el primer tercio de su longitud. En su diseño deben tenerse en cuenta dos aspectosJ la forma de remoción de lodos y la velocidad hori'ontal del agua del fondo, pues si esta es grande las partículas asentadas pueden ser suspendidas de nuevo en el &ujo y llevadas al a&uente.
Z"na &' ali&a
Esta 'ona tiene por objeto mantener uniformemente distribuido el &ujo a la salida de la 'ona de sedimentación, para mantener uniforme la velocidad. El tipo de estructura de salida determina en buena parte la mayor o menor proporción de partículas que pueden ser puestas en suspensión en el &ujo. E+iste una gran variedad de estructuras de salida, las cuales podríamos clasicar enJ vertederos de rebose, canaletas de rebose, oricios circulares o cuadrados
Anc-" 5 l"n)i!(& &'l &'a#'na&"# )a longitud total del desarenador se divide en tres partesJ entrada )eF, decantación )dF y salida )sF. )a parte central es el área de decantación. )a longitud de decantación )dF y el ancho F aparecen en la gura @/. )a profundidad del desarenador se divide en dos partesJ decantación ddF y de recolección drF. Es muy importante que el ingeniero proyectista sepa distinguir entre estas dos profundidades, ya que el desarenador funcionará correctamente solo si no se permite que la sedimentación que se va formando e+ceda el borde del área de recolección que se encuentra en el límite superior de la 'ona de recolección drF. )a velocidad hori'ontal del agua
el diseño del desarenador deberá tenerse cuidado en tomar una velocidad baja. Ae recomienda un valor de -.1 mHs en la mayoría de los casos, pero también pueden adoptarse valores más altos, hasta -./ mHs. :ara el caso de los valores de la profundidad ddF, estos no deberán ser mayores a 0 m para nes de diseño. Ktra ra'ón práctica para ello es que el drenaje de la sedimentación del desarenador puede ser difícil de reali'ar si este es muy profundo.
Di'" &' (n &'a#'na&"# El diseño comprende el cálculo de la longitud de decantación y el ancho correspondiente. )os demás componentes son asumidos por criterio y de acuerdo al comportamiento del &ujo de agua. El diseño comprende el cálculo de la longitud de decantación y el ancho correspondiente. )os demás componentes son asumidos por criterio y de acuerdo al comportamiento del &ujo de agua.
PUENTES CANALES 8n puente canal es una estructura que permite el cruce de un canal a través de depresiones poco profundas del terreno, ríos o arroyos y consiste escencialmente en un tramo de conducto soportado por encima del terreno mediante pilas o caballetes. El conducto puede ser cerrado o abierto, en caso de que el conducto sea cerrado y trabaje a presión, su fuincionamiento será de acuerdo a las leyes del &ujo en teberias a presión. El caso mas frecuyente es el de puentes canales de conducto abierto o conducto cerrado que no trabaja lleno, en este caso el funcionamiento es semejante a un canal ordinario, es decir que el agua &uye bajo acción e+clusiva de la gravedad. :artes que integran un puente canalJ En todo puente canal podemos diferenciar dos partes principalesJ AubestructuraJ Auperestructura
)a subestructura es el conjunto de pilas y estribos que soportan la superestructura AubestructuraJ :ilas o caballetes Estribos )a superestructura es la parte del puente canal sopostada por la subestructura y consta de las siguientes partesJ Auper estructuraJ • • •
(rancision de entrada !ompuerta !onducto
T#anici%n &' ali&a )a transición sirve para pasar en forma gradual de la sección del canal a la del conducto o viceversa segn sea transición de entrada o salida= este cambio debe ser gradual para evitar turbulencias y reducir las perdidas de carga. )a compuerta colocada al inicio del conducto tiene como función regular el gasto u obstruirlo completamente con un vertedor aguas arriba de la compuerta. El conducto es el elemento sobre el cual &uye el agua y puede ser construido con diversos materiales, las secciones tranversales mas usadas son la sección rectangular y la semicircular.
CLASIFICACION #tiendiendo a las condiciones del funcionamiento del conducto podemos clasicar los puentes canales en dos tipoJ
:uente canal #cueducto :uente canal.9 aquellos cuyo conducto, cerrado o abierto trabaja a la presión atmosférica. #cueducto.9 aquellos en los cuales el conducto funciona a presión superior a la atmosférica. )os puentes canales pueden ser construidos de madera, de metal o de concreto. :uente canal de madera.9 )as maderas ams apropiadas son el cedro rojo y el cipres que dan una vida til hasta de /- años. )os puentes canales de este material representan muchas fugas cuando el uso es intermintente por el encogimiento de la madera. Aon recomendables como instalaciones provicionales o cuando la ljania de otros materiales lo hace mas económico. ^untas para puente canal de madera
:uente canal de conducto metalico.9 Aon a base de hojas de acero laminado dando una sección semicircular= si todo el metal que estaraen contacto con el agua es galvani'ado o se proteje con anticorrosivo se pueden obtener de 0/ a @- años de vida til. En los estados unidos son muy usados los puentes canales de conducto metalico y sub9estructura formada por caballetes de madera o también metálicos.
:uente canal de concreto.9 Aon los mas duraderos pero su construcción es mas delicada puesto que el concreto no resiste tensiones, es fácil que se produ'can grietas en el conducto, por eso se requiere una cimentación muy rme para evitar asentamientos desiguales en las pilas. )as juntas de construcción del conducto se locali'an sobre las pilas y deben impermeabili'arse, cada tramo del conducto tendrá un e+tremo apoyo jo y apoyo libre en el e+tremo opuesto.
CC0.S %'#*0'C.S #$ 0- P0$-T$ C-
El calculo hidráulico de un puente canal comprende los siguientes aspectos. 0. !alculo de las dimesiones tranversales del conducto. El escurrimiento a través del puente canal es semejante al de un
canal comn y podemos usar la formula de Danning. Es recomendable obtener velocidades entre 1 y @ mHseg ya que teniéndose la posibilidad de ajustar la pendiente dentro de un rango bastante amplio esta orden de velocidades hasta -./mHseg como se hace en canales donde la pendiente esta restringida por la pendiente natural del terreno. :uede presentarse el caso en que la rasante del canal a la entrada y a la salida del puente este ya proyectada y no pueda modicarse, en dicho caso tendremos ja la pendiente para el puente canal pudiéndose aceptar velocidades menores. 1. !alculo de la longitud de las transiciones. Este calculo se hace de la misma forma que el calculo de un sifón ya que la función de la trnasicio es e+actamente la misma. @. !alculo de la sobreelevación del agua en el cauce cuando el puente canal cru'a un rio o arroyoF. !uando el puente canal sirve para cru'ar un cauce natural o articial, las pilas locali'adas dentro del cauce representan una obstrucción que produce el área hidráulica original por lo cual se origina una sobreelevación del nivel del agua. En algunos casos esta sobreelevación pudiera causar problemas por lo cual es conveniente cuanticarla. *e manera bastante apro+imada se estima que la sobreelevación es igual a la diferencia de cargas de velocidad en el cauce calculadas para el área hidráulica normal sin las pilasF y el área hidráulica disminuida por la obstrucción de las pilas.
$1$MP.S #$ P0$-T$ C-
Esta es una obra singular porque se trata de un puente sobre un río, cuya estructura forma a su ve' un cauce navegable. K sea, algo así como un río sobre otro río.
El puente acuífero de Dagdeburgo es un cruce elevado para tráco marítimo, que conecta dos importantes canales de #lemania= el Elba9 $avel y el Dittelland6anal.
El proyecto e+iste desde 0404, pero por las dos guerras mundiales y la división de alemania tras la ltima de ellas, sus 402 metros de largo tuvieron que esperar a 044. )as obras se prolongaron hasta 1--@ y su presupuesto alcan'ó los /-- millones de euros.
Gracias a esta construcción se ha logrado que una gran cantidad de buques puedan evitar dar un rodeo de unos 01 6ilómetros. $ay que tener en cuenta que para un barco, esta es una distancia considerable, debido a que su velocidad es mucho más limitada que la que desarrollan los vehículos terrestres.
8n ejemplo en nuestra ciudad de un puente canal no navegable podemos apreciar en el canal visitado en la práctica de campo.
CONCLUSIONES
