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ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA
¨Mcal. Antonio Jose de Sucre¨
Unidad Académica La Paz
ESTUDIANTES:
ASIGNATURA: Obras Hidráulicas
PARALELO: 5-B
CARRERA: Ingeniería Civil
DOCENTE: Freddy Camacho Villegas
NOMBRE CODIGO C.I.
Angulo Reas Alisson Dayana A19895-1 10912080
Ninaja Tancara Jhordan Gustavo A20837-7 8329007
Ticona Cahuana Cristian Andres A20843-4 12673032
LA PAZ – BOLIVIA
2020

DISEÑO DE CANALES
1. Objetivo
2. Definición
3. Tipos de diseño de Canales
4.

1. Objetivo
Determinar el revestimiento de los canales que establecen el régimen de
flujo de agua.
2. Definiciones
2.1.canal: construcción destinada al transporte de fluidos, generalmente
utilizada para el agua entre otros. También es utilizada como vías
artificiales de navegación
2.2.Acueductossencillos para la conducción del agua por encima del nivel del suelo
2.3.Tuberías cortas para conducir el agua por encima o por debajo de otra estructura,
como un canal de agua o un camino de acceso
2.4.Sifones sencillos para hacer pasar el agua por encima de un obstáculo por
ejemplo el dique de un estanque
3. Tipos de diseño de canales
 canales de alimentación para suministrar agua desde la toma de
agua principal a los estanques piscícolas. En una gran explotación
con varios mecanismos de repartición, suele haber un canal de
alimentación principal que se divide en canales de alimentación
secundaríos e incluso terciarios;
 canales de desagüe para evacuar el agua de los estanques, por
ejemplo hacia un valle;
 canales de derivación para desviar de los estanques de represa
el agua excedente;
 canales de protección para alejar de los estanques piscícolas el
agua de escorrentía
4. Diseño de la sección transversal
El elemento más importante de la sección transversal de una carretera es la
plataforma; la plataforma tiene una zona destinada a la circulación de los
vehículos, denominada calzada. Además, puede tener otros

elementos: arcenes y bermas, en vías interurbanas y aceras en las calles
urbanas. Las márgenes de la carretera conectan la plataforma con el terreno
y tienen mucha importancia en la gravedad de los accidentes en los que el
vehículo se sale de la plataforma.
La calzada puede ser única, sin una separación física entre ambos sentidos
de circulación; también puede tener calzadas separadas para cada sentido.
El diseño de la sección transversal de una carretera influye en la superficie
que ocupa y en los costes de su construcción, conservación y explotación.
4.1.La calzada
Para que se pueda circular por la calzada de forma segura y cómoda es
necesario que la calzada esté pavimentada. El tipo de firme no influye
directamente en las dimensiones en planta.
4.1.1. Número de carriles
La calzada se suele dividir en varias franjas paralelas, denominadas carriles,
cada una de ellas con la anchura suficiente para que circule una fila de
vehículos. Los carriles están delimitados por marcas viales de señalización
horizontal.
La mayoría de las carreteras convencionales interurbanas tiene una calzada
única de dos carriles, uno para cada sentido de circulación. Este tipo de vías
permite obtener un buen nivel de servicio con Intensidades Medias Diarias,
IMD, de hasta 5.000 vehículos, y un nivel admisible hasta intensidades
medias diarias de 15.000 vehículos. Estas carreteraspueden incorporar

carriles adicionales para vehículos lentos en las zonas de rampas
pronunciadas.
Para intensidades de circulación elevadas, superiores a IMD 10.000
vehículos, se pueden disponer más de un carril por sentido. En este caso, no
es buena solución disponer dos carrilles por sentido en una sola calzad, por
su alta siniestralidad. Es mejor, en esos casos, disponer calzadas separadas
para cada sentido de circulación. Cada calzada tendrá entre dos y cuatro
carriles por sentido; no es conveniente disponer más de cuatro carriles en la
misma calzada.
4.1.2. Anchura de los carriles
La anchura de los carriles ha de ser la suficiente para que los vehículos
circulen con comodidad a la velocidad para la que se ha proyectado la
carretera. En carreteras convencionales se adoptan carriles de 3 metros de
anchura y en vías de mayor velocidad se adoptan 3.50 metros (en Estados
Unidos 3.65 metros). Estas medidas son las correspondientes a las rectas.
En curvas, sobre todo de radios reducidos, se debe proporcionar un
sobreancho.
La tabla siguiente muestra las dimensiones que se deben adoptar para la
anchura de los carriles, los arcenes y la berma en función de la velocidad de
proyecto de la carretera.

4.1.3. Carriles adicionales, auxiliares y especiales
En las rampas largas y de fuerte inclinación que solo tienen un carril para ese
sentido, conviene disponer un carril adicional para facilitar el adelantamiento
de los vehículos pesados. Este carril conviene prolongarlo hasta que el
vehículo pesado recupere la velocidad. El final de estos carriles funciona
mejor si se implana a la izquierda del carril normal que si se implanta a su
derecha. Su longitud debe ser superior a un mínimo, por ejemplo la distancia
recorrida en 20 s a la velocidad de proyecto.
En los nudos también se emplean carriles adicionales:
 Carriles de deceleración y carriles de aceleración para que los
vehículos puedan adaptar su velocidad desde la correspondiente a
circular por el tronco a la de circulación por la vía de entrada o salida
del mismo.
 Carril central de espera donde los vehículos deban esperar para girar
a la izquierda.
 Carril lateral de espera para incorporarse en un giro a la derecha o
para entrar en una glorieta.
En algunas plataformas urbanas o metropolitanas cuya calzada tenga varios
carriles por sentido, se pueden imponer restricciones en alguno de los carriles
para la circulación de determinados vehículos: carriles para autobuses, para
vehículos de alta ocupación y otros.
Tambień es frecuente disponer carriles adicionales para bicicletas, que
tendrán una anchura entre 1.25 y 1.75 m. Estos carriles es conveniente que
estén protegidos por una barrera de seguridad.
En muchas vías urbanas se suele destinar un carril especial, situado junto a
la acera, para el estacionamiento de los vehículos. Cuando el
estacionamiento es en línea, se necesitan 1.80 m para coches y 2.5 m para
vehículos pesados; cuando el estacionamiento es en batería, la anchura del
carril depende del ángulo de estacionamiento.
4.1.4. Pendiente transversal
Para evacuar la lluvia caída sobre la plataforma se dota esta de una
pendiente transversal que conduce el agua hacia las márgenes. En las curvas
esta pendiente la proporciona el propio peralte.
En las carreteras con calzada única, lo habitual es dispooner una arista en el
medio de la calza y dar pendiente uniforme hacia las dos márgenes.

En las carreteras con calzadas separadas es conveniente que cada calzada
tenga una sola pendiente transversal que evacue el agua hacia el exterior.
En pavimentos muy bien ejecutados puede ser suficiente una pendiente
transversal del 1 %, pero es preferible utilizar una pendiente mayor, del 2-2.5
%. En cualquier caso, en ningún punto del pavimento la línea de máxima
pendiente puede tener una inclinación menor del 0.5 %.
También es conveniente limitar el recorrido del agua por la calzada. El
recorrido longitudinal se debe limitar a un máximo de 50 m.
4.2.Arcenes
Junto a los bordes de la calzada suelen disponerse unas franjas
longitudinales denominadas arcenes, destinadas a un uso esporádico, a la
detención de los vehículos por avería y al tránsito de los usuarios vulnerables
(peatones, ciclistas, vehículos agrícolas,...). Los arcenes forman parte de la
plataforma y conviene que estén pavimentados.
La anchura recomendable de los arcenes depende de la velocidad de
proyecto de la carretera, variando de 2.0 a 2.5 m en autovías y autopistas a
entre 1.5 y 2.0 m en carreteras convencionales.
4.3.Márgenes
Junto a la plataforma es preciso instalar elementos longitudinales de
desagüe, barreras de seguridad, señalización, iluminación y otros elementos
de la dotación de las carreteras. Se suelen instalar en la franja contigua al
arcén, que se denomina berma.
4.4.Mediana
En las carreteras con calzadas separadas se llama mediana a la zona
comprendida entre los bordes interiores de sus respectivas plataformas. La
mediana disminuye notablemente la siniestralidad en las carreteras de
calzadas separadas respecto de las convencionales y reduce también otros
inconvenientes, como el deslumbramiento nocturno por los faros de los
vehículos que circulan en sentido contrario.
La mediana debe disponer de un sistema de desagüe que dé salida al agua
de lluvia que caiga sobre ella.

5. Bibliografía
- El agua subterránea y los pozos.- 1975 – Johnson Division UOP Inc.
- Hydrology.- Oscar E. Meinzer. Dover Publications, Inc.
- Driscoll, F.G. Groundwater and wells. Second Edition 1986.
- U.S. Department of the Interior. Ground Water Manual.
- Water Resources Bulletin.- American Water Resources Association .-
Kenneth B. Edwards . Estimating Aquifer Parameters from a horizontal
well pumping test in an unconfined aquifer.
- Manual de Consultas para agua potable y saneamiento básico.
6. CALCULOS
CALCULOS
Tenemos los siguientes datos:
Q de diseño= 1.1 m3/s
Pendiente Longitudinal S = 3.5 m/ 1000
El canal a ser diseñado será uno rectangular.
Al ser el material Arcilla Dura, mediante la TABLA 1 se puede
obtener el siguiente valor :
Valor generaldel coeficiente de rugosidad siendo Arcilla Dura.
Curvatura suave, en légamo o arcilla sólidos, con
depósitos de fango, sin crecimiento de vegetación, en
condiciones normales
0.025
Utilizando la ecuación 1 (MANNING)
Despejamos el radio hidráulico:
Suelo arcilloso duro, suelo de grava
común,
1.4 m3/s
v = (1 ÷ n) (R2/3
)(S1/2
)

𝑹 = √
𝑽 ∗ 𝒏
𝒔𝟏/𝟐
𝟐
𝟑
Ahora reemplazamos nuestros valores en R:
𝑹 = √𝟏.𝟒
𝒎𝟑
𝒔
∗𝟎.𝟎𝟐𝟓
𝟎.𝟎𝟎𝟑𝟕𝟏/𝟐
𝟐
𝟑
R = 0.44
Hallamos el Área utilizando la fórmula de continuidad.
𝑨 =
𝑸
𝑽
𝑨 =
𝟏. 𝟏
𝒎𝟑
𝒔
𝟏, 𝟒 𝒎
A = 0.79 m2
Hallamos el perímetro utilizando la fórmula del radio hidráulico
𝑷 =
𝑨
𝑹
𝑷 =
𝟎. 𝟕𝟗 𝒎𝟐
𝟎. 𝟒𝟒
P = 1.80 m

Con la fórmula de Área de la TABLA 2 para una sección rectangular setiene:
Ec. A = b*y … (1)
0.79 = b*y … (1)
Nos dirigimos a TABLA 5 y asumimos el siguiente valor:
Entonces asumimos que:
b=1m
Reemplazando b en la ecuación (1) obtenemos el valor de y:
0.79 = b*y
Y = 0.79 / 1
Y = 0.79 m
Calculamos el bordo libre:
𝑭 = 𝟎.𝟓𝟓𝟐𝟏 ∗ √𝟐.𝟓 ∗ 𝟎.𝟕𝟗
F = 0.78
Medidas para nuestro canal:
Y = 0.79 m b=1 F = 0.78 m
Caudal Mayor 0,40 1

TABLA 1:
VELOCIDADES MEDIAS MÁXIMAS ADMISIBLES DEL AGUA EN
CANALES Y CONDUCCIONES ELEVADAS
TIPO DE SUELO O DE
REVESTIMIENTO
VELOCIDAD MEDIA
MÁXIMA ADMISIBLE (M/S)
CANALES SIN REVESTIR
Arcilla blanda o muy menuda 0.2
Arena pura muy fina o muy ligera 0.3
Arena suelta muy ligera o fango 0.4
Arena gruesa o suelo arenoso ligero 0.5
Suelo arenoso medio y légamo de buena
calidad
0.7
Légamo arenoso, grava pequeña 0.8
Légamo medio o suelo aluvial 0.9
Légamo firme, légamo arcilloso 1.0
Grava firme o arcilla 1.1
Suelo arcilloso duro, suelo de grava común, o
ardila y grava
1.4
Piedra machacada y ardila 1.5
Grava gruesa, guijarros, esquisto 1.8
Conglomerados, grava cementada, pizarra
blanda
2.0
Roca blanda, capas de piedras, capa dura 2.4
CANALES REVESTIDOS
Hormigón de cemento moldeado a pie de obra 2.5
Hormigón de cemento prefabricado 2.0
Piedras 1.6-
1.8
Bloques de cemento 1.6
Ladrillos 1.4-
1.6
Membrana de plástico sumergida 0.6-
0.9
CONDUCCIONES ELEVADAS
Hormigón o metal liso 1.5-
2.0
Metal ondulado 1.2-
1.8
Madera 0.9-
1.5

TABLA 2:
GEOMETRÍADE LA SECCIÓN TRASVERSAL DE UN CANAL BAJO EL
NIVEL DEL AGUA

TABLA 3:
COEFICIENTE DE RUGOSIDAD (MANNING) EN CANALES ABIERTOS Y
CONDUCCIONES ELEVADAS
CONDICIONES DEL CAUDAL DE AGUA n 1/n
CANALES DE TIERRA SIN REVESTIR
Tierra limpia y uniforme; canales recién ultimados 0.017 58.82
Curvatura suave, en légamo o arcilla sólidos, con depósitos de fango,
sin crecimiento de vegetación, en condiciones normales
0.025 40.00
Hierba corta, pocas malezas 0.024 41.67
Malezas densas en aguas profundas 0.032 31.25
Suelo accidentado con piedras 0.035 28.57
Mantenimiento escaso, malezas tupidas en loda la altura del caudal 0.040 25.00
Fondo limpio, arbustos en los taludes 0.070 14.29
Roca con muchas irregularidades
Buena calidad
0,040 25
CANALES REVESTIDOS
Ladrillos de mortero de cemento 0.020 50.00
Hormigón, piezas prefabricadas, sin terminar, paredes rugosas 0.015 66.67
Hormigón, acabado con paleta, paredes lisas 0.013 76.92
Ladrillos, paredes rugosas 0.015 66.67
Ladrillos, paredes bien construidas 0.013 76.92
Tablas, con crecimiento de algas/musgos 0.015 66.67
Tablas bastante derechas y sin vegetación 0.013 76.92
Tablas bien cepilladas y firmemente fijadas 0.011 90.91
Membrana de plástico sumergida 0.027 37.04
CONDUCCIONES ELEVADAS/CANALETAS/ACUEDUCTOS
Hormigón 0.012 83.33

Metal liso 0.015 66.67
Metal ondulado 0.021 47.62
TABLA N 4:
PENDIENTES LATERALES ACONSEJABLES PARA CANALES
CONSTRUIDOS CON VARIAS CLASES DE MATERIAL
MATERIALES PENDIENTES
LATERALES
Roca Casi
vertical
Estiercol y suelos de turba ¼ : 1
Arcilla dura o tierra con protección de hormigón ½ : 1 ó 1:1
Tierra con protección rocosa o tierra para canales
grandes
1:1
Arcilla firme o tierra para sanjas pequeñas 1 ½ : 1
Tierra arenosa suelta 2:1
Greda arenosa o arcilla porosa 3 :1
TABLA 5:
VALORES PARA EL ANCHO DE LA SOLERA
CAUDAL
Q(m3/s)
Solera Base (m)
Menor 0,10 0,30
Entre 0,10 y 0,20 0,50
Entre 0,20 y 0,40 0,75
Mayor 0,40 1

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