PUENTE CANAL O CANOAES CONSIDERADA UNA ESTRUCTURA HIDRAULICA DE SEGURIDAD

DEFINICION

El puente canal o canoa, es una estructura utilizada para conducir el agua de un canal, logrando atravesar una depresión. La depresión puede ser otro canal, un camino, una vía de ferrocarril o un dren.

El puente canal es un conjunto formado por un puente y un conducto, el conducto puede ser de concreto, hierro, madera u otro material resistente, donde el agua escurre por efectos de la gravedad.

Son las obras mediante Las cuales es posible cruzar un canal con cualquier obstáculo que se encuentra a su paso; una depresión o sobre elevación natural o artificial del terreno Para salvar el obstáculo, se debe recurrir a una estructura de cruce que puede ser:

puente canal• sifón invertido• alcantarilla• túnel

ELECCION DEL TIPO DE ESTRUCTURAEn cada caso se debe escoger la solución más conveniente para tener un funcionamiento hidráulico correcto, la menor pérdida de carga posible y la mayor economía factible.

1. Cuando el nivel del agua es menor que la rasante del obstáculo, se puede utilizar una alcantarilla, y si el obstáculo es muy grande se puede usar un túnel2. Cuando el nivel de la superficie libre del agua es mayor que la rasante del obstáculo, se puede utilizar como estructura de cruce un puente canal o un sifón invertido.

3. El puente canal se puede utilizar cuando la diferencia de niveles entre la rasante del canal y la rasante del obstáculo, permite un espacio libre suficiente para lograr el paso de vehículos en el caso de caminos o ferrocarriles; ó el paso del agua en el caso de canales, drenes, arroyos ó ríos4. El sifón invertido se puede utilizar si el nivel de la superficie libre del agua es mayor que la rasante del obstáculo, y no se tiene el espacio libre suficiente para lograr el paso devehículos ó del agua

PARTES DE UNA CANOA

ANCHOAncho de aguas arriba

Ancho de la canoa

Espesor de sardinel

Luz eficaz

EmboquilladoDe AguasArriba.

Cota de Fondo de canal

Transición de Estrada

LEYENDA

B2= ANCHO DE AGUAS ABAJO

B2= ANCHO DE AGUA ARRIBA

L1= LONGITUD DE ANCHO AGUAS ABAJO

L2= LONGITUD DE ANCHO AGUAS ARRIBA

Le= LUZ EFICAZ

Bt= ANCHO TOTAL

Hs= ALTURA DEL SARDINEL

Y=TIRANTE DE LA CANOA

n= RUGOSIDAD DE CANOA

S= PENDIENTE

es= ESPESOR DEL SARDINEL

B= ANCHO DE LA CANOA

Hc= ALTURA DEL CANAL

es= ESPESOR DEL SARDINEL

bc= ACNCHO DEL CANAL

CO= COTA DE FONDO DEL CANAL

Qmax= CAUDAL MAXIMO

Altura de sardinel

Emboquillado Diente de canoa

LUZ EFICAZ

Espesor de Sardinel de canoa

Altura del canal

Altura de Sardinel

Dimensiones estándares0.15

PROYECTO IRRIGACION CULLAHUATA - CONGONYA

FECHA FEBRERO DEL 2008    

DISEÑO DE UNA CANOA

HALLAMOS EL TIEMPO DE CONCENTRACION

Lc = longitud de la cuenca en kmC1= cota superiorC2 = cota inferior

I(T) = intensidad para un periodo de retorno de 100 añosC= coeficiente de descarga 0.75-0.80Pt = precipitación criticaA = área total de la cuencat = tiempo de concentracion

PARAMETROS DE DISEÑO

VERTEDEROS DE EXCEDENCIA O ALIVIADERO LATERAL

Estas estructuras consisten en escotaduras que se hacen en la pared o talud del canal para controlar el caudal, evitándose posibles desbordes que podrían causar serios daños, por lo tanto, su ubicación se recomienda en todos aquellos lugares donde exista este peligro.

CRITERIOS DE DISEÑO:

El caudal de diseño de un vertedero se puede establecer como aquel caudal que circula en el canal por encima de su tirante normal, hasta el nivel máximo de su caja hidráulica o hasta el nivel que ocupa en el canal, el caudal considerado como de máxima avenida.

El vertedero lateral no permite eliminar todo el excedente de caudal, siempre quedará un excedente que corresponde teóricamente a unos 10 cm encima del tirante normal.

La altura del vertedor o diferencia entre la cresta de éste y el fondo del canal, corresponde al valor Yn.

Para dimensionar el vertedero existen gran variedad de formulas, a continuación se describe la fórmula de Forchheiner

Dónde:V = 0.95µ = coeficiente de contracciónL = longitud del vertederoh = carga promedio encima de la cresta

El régimen en el canal es Subcrítico inmediatamente antes y después del vertedero.El régimen de flujo en una sección determinada de un canal se clasifica en función del Número de Froude, NF o Fr, el cual es una relación adimensional entre fuerzas de inercia y de gravedad.

En el régimen supercrítico (Fr > 1) el flujo es de alta velocidad, propio de canales de gran pendiente o de ríos de montaña. El flujo subcrítico (Fr < 1) corresponde a un regimen tranquilo, propio de tramos de llanura. El flujo crítico (Fr = 1) es un estado teórico en canales y representa el punto de transición entre los regímenes subcrítico y supercrítico. 

F =r

El flujo del canal, deberá ser siempre subcrítico, entonces:

La formula da buena aproximación cuando se cumple:

Para mejorar la eficiencia de la cresta del vertedero se suele utilizar diferentes valores, según la forma que adopte la cresta.

El tipo a y b, se usan cuando el caudal que se está eliminando por la ventana o escotadura del canal, cruza un camino, frecuentemente se utilizan cuando se proyectan badenes.

cuando esto no es necesario y el caudal del vertedero se puede eliminar al pie del mismo, se utilizan los tipos c ó d.

Diseño de un vertedero de excedencia o vertedero lateral:

LEYENDA

Bc= ANCHO DEL CANAL

Hc= ALTURA DEL CANAL

Zc= ANCHO DE LA SECCION TRAPEZOIDAL

Qv =CAUDAL D DERIVACION

Fo= ESTADO DE FLUJO , <1 SUB CRITICO

>1 SUPER CRITICO.