Diseño de un canal de Riego de Salcedo

[pic 1]

Diseño de un canal de Riego de Salcedo

Vanessa Atiaja Joselyn, Ramírez (Autores)

Quinto semestre de Ingeniería Ambiental

RESUMEN

En el diseño de canales abiertos para conducción de agua, sea cual sea su finalidad (riego, drenaje, encauzamiento de ríos, explotación hidroeléctrica, etc.…), deberemos adaptarnos al relieve del terreno sobre el que discurre el canal desde su origen hasta su destino. Más concretamente, uno de los principales condicionantes es la diferencia de cota, el desnivel, entre el principio y el final del canal o tramo de canal en cuestión. Si este desnivel es pequeño habrá problemas de poca velocidad del agua y, por tanto, de capacidad del canal para llevar un caudal determinado; se deberá disponer grandes secciones, reducir al mínimo la rugosidad de las paredes, disponer curvas lo más abiertas posible, etc. ... Si, por el contrario, tenemos un gran desnivel, el problema será la excesiva velocidad del agua y la erosión del canal que ello conlleva; se deberán tomar medidas para frenar el agua tales como disponer rugosidades artificiales, caídas fuertes entre tramos de poca pendiente, u otras

INTRODUCCIÓN

Los canales son conductos abiertos o cerrados en los cuales el agua circula debido a la acción de la gravedad y sin ninguna presión, pues la superficie libre del líquido está en contacto con la atmósfera; esto quiere decir que el agua fluye impulsada por la presión atmosférica y de su propio peso. Adicionalmente tienen ciertas características que deben considerarse para entender la dinámica del fluido que contienen. Una de estas características es el borde libre, que se define como la distancia o altura desde la superficie del líquido (normalmente agua) hasta la parte superior del canal. El borde libre se tiene en cuenta ya que permite (entre otras condiciones), que las ondas de agua oscilan sin salirse del canal. Otra característica es la pendiente longitudinal del fondo de la canal necesaria para el flujo del agua Estas y otras características deben ser asumidas a la hora de la construcción de canales para la conducción de agua. La información básica del diseño agrupa los datos que permiten definir características del diseño como son el caudal de diseño, la pendiente del canal y capacidad de transporte, tal como se muestra a continuación: Topografía, define las longitudes y pendientes medias de cada uno de los tramos del canal. Hidrología, define las variables hidrológicas como precipitación para conocer el caudal disponible en la fuente o fuentes de agua que se van a aprovechar.

En la época en la que nos encontramos es indispensable el uso de herramientas tecnológicas con el propósito de disminuir el tiempo involucrado por los diseñadores de canales al concebirlos y diseñarlos dentro de un marco referencial limitado por aspectos teóricos aceptados. Además, que en la etapa de diseño de canales abiertos existen procesos repetitivos e iterativos donde debido al factor humano se pueden producir errores, por lo que estos pueden ser optimizados a través del uso de un software donde se deje de lado los cálculos tediosos y se pueda profundizar más en los conceptos. En el mundo el software que está marcando pauta para el diseño de canales es HCANALES, ya que se ha popularizado en varios países al punto que en varios países las instituciones encargadas de la revisión de los trabajos exigen que dentro de las memorias de cálculo se presenten capturas de pantallas de este programa.

METODOLOGÍA

1. Área de Estudio

El diseño del canal se realizó en la provincia de Cotopaxi, cantón San Miguel de Salcedo parroquia mulliquindil ubicada al noreste de San Miguel de Salcedo a unos

3 , cuenta con una extensión de 42 (Figura 1).[pic 4][pic 2][pic 3]

Figura 1. Área de Estudio

El canal diseñado, se encuentra a un costado de la vía a churoloma comienza en la entrada al barrio rosa peña se termina en las parcelas que están ubicadas en el barrio San José obrero (Figura 2).

[pic 5]

Figura 2. Diseño del canal

1. Estructuras de Conducción del agua

Un canal es un estrecho curso de agua, son relativamente fáciles de reconocer ya que no tienen la amplitud ni el gran volumen de agua de los lagos o de los ríos, y sus aguas no son tan rápidas Monroy, (1986). Existen dos tipos de canales entre estos tenemos:

• Canales Naturales: Incluyen todos los cursos de agua que existen de manera natural en la tierra, los cuales varían en tamaño desde pequeños arroyuelos en zonas montañosas, hasta quebradas, ríos pequeños y grandes, arroyos, lagos y lagunas

• Canales Artificiales: Son todos aquellos construidos o desarrollados mediante el esfuerzo de la mano del hombre, tales como: canales de riego, de navegación. Las secciones transversales más comunes son las siguientes:

• Sección trapezoidal: Se usa en canales de tierra debido a que proveen las pendientes necesarias para estabilidad, y en canales revestidos.

• Sección rectangular: Se utiliza para canales construidos con materiales estables, acueductos de madera, para canales excavados en roca y para canales revestidos.

• Sección triangular: Se usa para cunetas revestidas en las carreteras, también en canales de tierra pequeños, fundamentalmente por facilidad de trazo.

2.1. Elementos del canal trapezoidal

Todos los canales deberán diseñarse de manera que tengan la necesaria capacidad de conducción de agua. Los canales se diseñan utilizando fórmulas que establecen relaciones entre la capacidad de conducción y la forma, el gradiente efectivo o pérdida de carga, y la rugosidad de las paredes Los elementos son muy importantes y se utilizan con amplitud en el cálculo de flujo. La forma más conocida de la sección transversal de un canal es la trapezoidal, como se muestra a continuación (Figura 3).

...