1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
INGENIERÍA CIVIL
CÁTEDRA: DISEÑO HIDRÁULICO I
TIPOS Y GEOMETRÍA DE CANALES.
INTEGRANTES:
• Granizo Cuasquer Alejandro Michael
• Ipiales Carmona Jael Nicole
• López Berrezueta Fernando Andrés
• Remachi Cofre Jonathan Mauricio
CURSO: S5-P1
2. TIPOS DE CANALES:
¿Qué son los canales?
Tienen como finalidad
conducir o dejar fluir el
agua
Existen canales
naturales y artificiales.
Canales naturales:
Irregularidad
Depresiones naturales
Difieren de profundidad
Canales artificiales:
Creados por el hombre
Diferentes usos
Figuras geométricas
3. Canales de riego
por su función
Canal de
primer orden
Llamado canal
principal o de
derivación
Pendiente
mínima
Canal de
segundo orden
Llamados
también
laterales
Salen del canal
principal
Canal de
tercer orden
Llamados
también sub-
lateales
Nacen de los
canales
laterales
4. GEOMETRÍA DE CANALES
Los elementos geométricos son propiedades de una sección de canal
que puede ser definida por la geometría de la sección y la
profundidad del flujo.
Se conoce como canal prismático a “todo elemento
construido con una sección transversal invariable y una
pendiente de fondo constante” (Ven Te Chow, 1994, pág.
20).
Sección de canales
naturales
Sección de canales
artificiales
Muy irregulares y varían desde una
parábola hasta aproximadamente un
trapecio.
A menudo se Diseñan con secciones
de figuras geométricas regulares,
5. FORMAS GEOMETRÍCAS COMUNMENTE UTILIZADAS
Canal
trapezoidal
Canal
rectangular
Canal
triangular
➢ Forma mas utilizada
en canales.
➢ Proporciona
pendientes necesarias
para estabilidad
➢ Pequeñas acequias
➢ Carreteras
➢ Trabajos de
laboratorio
➢ Canales
construidos con
Materiales estables
➢ Variante de
sección trapezoidal
Canal
Circular
➢ Alcantarillado y
alcantarillas
➢ Pequeños-medianos
6. ELEMENTOS DE UN CANAL
▪ Talud “z”
▪ Profundidad del flujo “y”
▪ Ancho superficial “T”
▪ Área mojada “ A”
▪ Perímetro mojado “P”
▪ Radio Hidráulico “R”
7. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE SECCIONES DE CANAL
Fuente: Chow. V.T (1994)
Tabla 1. Fórmulas para determinar los elementos geométricos de
una canal.
9. Distribución
de
velocidades
en canales
• Las
velocidades
no son
uniformes.
Sección
transversal
•Son influyentes
para la
velocidad.
La velocidad
máxima
•Debajo de la
superficie libre
de 0.05 a 0.25
de
profundidad.
En conclusión
•Velocidad en
diferentes.
•Depende de
la rugosidad.
11. ENERGÍA ESPECÍFICA
Se define como la energía por libra de agua en cualquier sección en un canal medida con
respecto al fondo de éste.
Con z = 0; Con α = 1;
12. CURVA DE ENERGÍA ESPECÍFICA
Cuando la profundidad del flujo se grafica contra la energía especifica para una sección de canal y un
caudal determinado, se obtiene una curva de energía específica.
13. ESTADO CRÍTICO DEL FLUJO
• Se define como la condición para la cual el número de Froude es igual a la unidad.
• Al derivar con respecto a y y al notar que Q es constante,
• El estado crítico del flujo es mínimo:
14. MOMENTUM
En mecánica de fluidos la ecuación de cantidad de movimiento o
momentum es:
𝜌𝑄 𝑉2 − 𝑉1 = 𝐹
Dónde:
𝜌; Es la densidad del fluido
Q; es el caudal
V; las velocidades
σ 𝐹; Resultante de las fuerzas actuantes sobre el tramo de estudio
15. FUERZA ESPECÍFICA
• Es aplicar el principio de momentum a un tramo horizontal corto de un canal prismático.
• Las fuerzas hodristáticas P1 y P2 pueden expresarse como:
• Los dos lados de la ecuación son analogos
