Trabajo de Mecanica de Fluidos_quintana Gonzales

8/19/2019 Trabajo de Mecanica de Fluidos_quintana Gonzales

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Conducción de aguas

Introducción:

En este presente trabajo aplicaremos los conocimientosaprendidos en el curso de mecánica de fuidos como lo sonfujos de canales abiertos y cerrados, radio hidráulico,rugosidad, ecuación de manning, etc. para construircanales que permitan conducir aguas con nes acuícolas(criaderos de peces) sabemos que los peces no ien si noestán en su habitad que es un ambiente marino abastecidode agua, por eso me intereso er como hace posible la

ingeniería conducir agua atrae! de canales abiertos ocerrados. " continuación empe!are dando a conocert#rminos como canales abiertos, e$plicando las %órmulasque competen a este tipo de canales para despu#s e$plicarcómo se dise&a un canal con nes acuícolas cabe destacarque esto incluye tres ingenierías como lo son' la ingenierapesquera por ella aporta las mejores estrategias para lacrian!a de peces , la ingeniería geológica para er la

estructura geológica del lugar y para er los materiales quean a hacer usados en la construcción del canal, laingeniería ciil para crear y dise&ar canales y desages.Espero sea de su agrado e inter#s el desarrollo del trabajo.


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Canales abiertos:

n canal abierto es un conducto en el cual el agua, fuye con unasupercie libre. *e acuerdo con su origen un canal puede ser naturalo articial.Los canales naturales infuyen todos los tipos de agua que e$istende manera natural en la tierra, lo cuales arían en tama&o desdepeque&os arroyuelos en !onas monta&osas hasta quebradas, arroyos,ríos peque&os y grandes, y estuarios de mareas. +as corrientessubterráneas que transportan agua con una supercie libre tambi#nson consideradas como canales abiertos naturales.+as propiedades hidráulicas de un canal natural por lo general sonmuy irregulares. En algunos casos pueden hacerse suposiciones

empíricas ra!onablemente consistentes en las obseraciones ye$periencias reales, de tal modo que las condiciones de fujo en estoscanales se uelan manejables mediante tratamiento analítico de lahidráulica teórica.Los canales artifciales son aquellos construidos o desarrolladosmediante el es%uer!o humano' canales de naegación, canales decentrales hidroel#ctricas, canales y canaletas de irrigación, cunetasde drenaje, ertederos, canales de desborde, canaletas de madera,cunetas a lo largo de carreteras etc..., así como canalesde modelos de laboratorio con propósitos e$perimentales laspropiedades hidráulicas de estos canales pueden ser controladas

hasta un niel deseado o dise&adas para cumplir unos requisitosdeterminados.+a aplicación de las teorías hidráulicas a canales articialesproducirán, por tanto, resultados bastantes similares a las condicionesreales y, por consiguiente, son ra!onablemente e$actos parapropósitos prácticos de dise&os.La canaleta es un canal de madera, de metal, de concreto demampostería, a menudo soportado en o sobre la supercie delterreno para conducir el agua a tra#s de un de una depresión. Laalcantarilla que fuye parcialmente llena, es un canal cubierto con

una longitud compartida mente corta instalada para drenar el agua atra#s de terraplenes de carreteras o de ías %#rreas. El túnel conujo a superfcie libre es un canal compartida mente largo,utili!ado para conducir el agua a tra#s de una colina o a cualquierobstrucción del terreno.

Geometría del canal

n canal con una sección transersal inariable y una pendiente de%ondo constante se conoce como canal prismático. *e otra manera, elcanal es no prismático un ejemplo es un ertedero de ancho ariable

y alineamiento curo. "l menos que se indique especícamente loscanales descritos son prismáticos.

http://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transformacion-madera/transformacion-madera.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/epistemologia/epistemologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/depre/depre.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transformacion-madera/transformacion-madera.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/epistemologia/epistemologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/depre/depre.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtml


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El trapecio es la %orma más com-n para canales con bancasen tierra sin recubrimiento, debido a que proeen las pendientesnecesarias para la estabilidad.El rectángulo y el triángulo son casos especiales del trapecio. *ebidoa que el rectángulo tiene lados erticales, por lo general se utili!a

para canales construidos para materiales estables, comomampostería, roca, metal o madera. +a sección transersal solo seutili!a para peque&as asqueas, cunetas o a lo largo de carreteras ytrabajos de laboratorio. El círculo es la sección más com-n paraalcantarillados y alcantarillas de tama&o peque&o y mediano.

Los elementos geométricos de una sección de un canal:

+os elementos geom#tricos son propiedades de una sección de canalque pueden ser denidos por completo por la geometría de la seccióny la pro%undidad del fujo. Estos elementos son muy importantes y seutili!an con la amplitud del fujo.ara la cual e$isten di%erentes %órmulas'r/ a0p*onde r es el radio hidráulico en relación al área mojada con respectosu perímetro mojado.d/ a0t+a pro%undidad hidráulica d es relación entre el área mojada y elancho de la supercie.

http://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/geom/geom.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/radio/radio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/geom/geom.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/radio/radio.shtml


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ipos de canales abiertos

En las e$plotaciones piscícolas se utili!an di%erentes sistemas decanales abiertos para la conducción del agua, generalmente por

graedad1, con cuatro objetios principales'

• canales de alimentación para suministrar agua desde latoma de agua principal a los estanques piscícolas. En una grane$plotación con arios mecanismos de repartición, suele haberun canal de alimentación principal que se diide en canales dealimentación secundarios e incluso terciarios

• canales de desag!e para eacuar el agua de los estanques,por ejemplo hacia un alle.

• canales de deri"ación para desiar de los estanques derepresa el agua e$cedente.

• canales de protección para alejar de los estanques piscícolasel agua de escorrentía.

En el presente trabajo, se estudiarán los canales de alimentación,desage y desiación.


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#ise$o de los canales

2odos los canales deberán dise&arse de manera que tengan la necesariacapacidad de conducción de agua. +os canales se dise&an utili!ando%órmulas que establecen relaciones entre la capacidad de conducción y la%orma, el gradiente e%ectio o p#rdida de carga, y la rugosidad de lasparedes. +a %órmula com-n mente utili!ada en que se incluyen todos estos%actores es la ecuación de manning'

/ (3 4 n) (r506)(s305)

*onde / elocidad del agua en el canaln / coeciente de rugosidad de las paredes del canal r / radio hidráulico del canal s / pendiente e%ectia.

Planifcación de la orma del canal

+os canales pueden tener arias %ormas. En teoría, la %orma máseca! es el semicírculo, pero se trata de una %orma poco práctica paralos canales de tierra. or ello, generalmente se utili!a -nicamente en

las conducciones eleadas1 pre%abricadas de hormigón o de plástico

7recuentemente, los canales sin reestir de las e$plotacionesagrícolas tienen una sección trasersal trape!oidal determinada por'

• la anchura (b) de su %ondo hori!ontal

• el coeciente de pendiente (%:&) de sus paredes en ángulo

• la altura má$ima del agua (')


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• la sobreeleación1 (( ) para eitar los desbordamientos.

8uando los canales están reestidos de ladrillos o de 'ormigón,pueden tener también (orma rectangular

Selección de la pendiente lateral de un canal trapezoidal

8omo se indicó ya al hablar de los diques, la pendiente de las

paredes de un canal trape!oidal se e$presa normalmente a tra#sde un coeciente, por ejemplo 3,9'3. Este coeciente representa elcambio de la distancia hori!ontal (en este caso 3,9 m) por metro dedistancia ertical. +a pendiente lateral se puede e$presar tambi#nhaciende re%erencia al ángulo %ormado con la línea ertical, engrados y minutos.


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+a pendiente de los lados más indicada para un canal trape!oidal detierra depende del tipo de suelo en que están e$caadas las paredes(8uadro 6:). 8uanto más estable sea el material del suelo, máspronunciada podrá ser la pendiente lateral. ;i el canal está reestido,la pendiente aría tambi#n seg-n el tipo de reestimiento utili!ado.

C)*#+, - /endientes laterales de canales trape%oidales en "arios

suelos

Tipo de suelo o de material derevestimiento

Pendientes lateralescon una inclinación

no superior a

"rena ligera, arcilla h-meda 6'3 3?

2ierra suelta, limo, arena limosa, l#gamoarenoso

5'3 5@= 6>?

2ierra normal, arcilla grasa, l#gamo, l#gamode graa, l#gamo arcilloso, graa

3.9'3 66= :>?

2ierra dura o arcilla 3'3 :9=

8apa dura, suelo aluial, graa rme, tierra

compacta dura>.9'3 @6= 6>?

Aeestimiento de piedras, hormigón armadomoldeado in situ,bloques de cemento

3'3 :9=

Bembrana de plástico sumergida 5.9'3 55= 6>?

0elección de la pendiente del (ondo de un canal+a pendiente longitudinal del %ondo de los canales de tierra sedetermina atendiendo a las condiciones topográcas'

• en las !onas muy +lanas, la pendiente del %ondo puede ser nula(canal hori!ontal) o al má$imo presentar un alor mínimo de>,>9 por ciento, es decir de 9 cm por 3>> m

• en las !onas más inclinadas, la pendiente del %ondo no deberíapasar del >,3C>,5 por ciento (entre 3> y 5> cm por 3>> m) paraeitar que el agua corra demasiado deprisa por el canal y lodesgaste.

El niel del %ondo se puede bajar siempre que sea necesario mediantela construcción de obras de caída en el canal.


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En los canales reestidos, por ejemplo los construidos con ladrillos uhormigón, la pendiente del %ondo puede ser mayor, ya que es lleno elriesgo de da&os proocados por la erosión.

#eterminación de la "elocidad m12ima del caudal en loscanales En los canales abiertos, la elocidad del agua aría de acuerdo con lapro%undidad y con la distancia de las paredes del canal. En laspro$imidades del %ondo y de los márgenes, el agua corre con menorrapide!. "l dise&ar los canales, lo que interesa normalmente es laelocidad medía del agua en toda la sección trasersal del canal.

+a "elocidad media m12ima admisible en un canal para eitar laerosión depende del tipo de suelo o del material de reestimiento. Enel cuadro 69 se indican las elocidades má$imas admisibles encanales y conducciones eleadas1 con diersos suelos yreestimientos.

C)*#+, -3 4elocidades medias m12imas admisibles del agua en canales

5 conducciones ele"adas

Tipo de suelo o de

revestímiento

Velocidad media

máxima

admisible (m/s)

C*6*LE0 0I6+E4E0I+

"rcilla blanda o muymenuda

>.5

"rena pura muy na omuy ligera

>.6

"rena suelta muyligera o %ango

>.:

"rena gruesa o sueloarenoso ligero

>.9

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#35ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s06.htm#167dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s06.htm#167dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#35ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s06.htm#167dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s06.htm#167d


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;uelo arenoso medio yl#gamo de buenacalidad

>.D

+#gamo arenoso,graa peque&a

>.<

+#gamo medio o sueloaluial

>.

+#gamo rme, l#gamoarcilloso

3.>

Fraa rme o arcilla 3.3

;uelo arcilloso duro,suelo de graa com-n,o ardila y graa

3.:

iedra machacada yardila

3.9

Fraa gruesa,

guijarros, esquisto 3.<

8onglomerados, graacementada, pi!arrablanda

5.>

Aoca blanda, capas depiedras, capa dura

5.:

Aoca dura :.>

C*6*LE0+E4E0I#,0

Gormigón de cementomoldeado a pie deobra

5.9


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Gormigón de cementopre%abricado

5.>

iedras 3.@C3.<

Hloques de cemento 3.@

+adrillos 3.:C3.@

Bembrana de plásticosumergida

>.@C>.

C,6#)CCI,6E0ELE4*#*0

Gormigón o metal liso 3.9C5.>

Betal ondulado 3.5C3.<

Badera >.C3.9

C1lculo de la (orma geométrica del canal 5 de su radio'idr1ulico7 +8onociendo la anchura del %ondo b (en m) del canal, la altura má$imadel agua h (en m) y el coeciente de la pendiente lateral (%:&), es%ácil calcular las siguientes características del canal'

• 1rea de la sección tras"ersal mojada * (en m5)

• perímetro mojado / (en m), es decir, la longitud del

perímetro de la sección trasersal que está realmente encontacto con el agua, sin incluir la anchura de la supercie delagua 8 (Cuadro -9 , columna 9 )

• el radio 'idr1ulico + (en m), es decir, el coeciente entre elárea de la sección trasersal mojada * y el perímetromojado /. ;e utili!a muchas eces para denir la %orma delcanal

• la anc'ura de la superfcie del agua 8 (en m), es decir, la

distancia entre los e$tremos de la supercie trasersal del

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#36ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#36ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#36ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#36ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#36


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agua.

oefciente de ru!osidad de un canal

El coefciente de rugosidad n; e$presa la resistencia a la corrientede agua creada por los lados y el %ondo de un canal. 8uanto mayor esel alor de n, mayor es la rugosidad de las paredes del canal y mayores la dicultad encontrada por el agua para desli!arse por el canal.

En el Cuadro -.>3D9.>59:>.>

>

Gierba corta, pocas male!as >.>5:

:3.@

D

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#37ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#37


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Bale!as densas en aguas pro%undas >.>6563.5

9

;uelo accidentado con piedras >.>695.>:>59.>

>

7ondo limpio, arbustos en los taludes >.>D>3:.5

C*6*LE0 +E4E0I#,0

+adrillos de mortero de cemento >.>5>9>.>

>

Gormigón, pie!as pre%abricadas, sin terminar,paredes rugosas

>.>39@@.@

D

Gormigón, acabado con paleta, paredes lisas >.>36D@.

5

+adrillos, paredes rugosas >.>39 @@.@D

+adrillos, paredes bien construidas >.>36D@.

5

2ablas, con crecimiento de algas0musgos >.>39@@.@

D

2ablas bastante derechas y sin egetación >.>36 [email protected]

2ablas bien cepilladas y rmemente jadas >.>33>.

3

Bembrana de plástico sumergida >.>5D6D.>

:


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C,6#)CCI,6E0ELE4*#*0?C*6*LE*0?*C)E#)C,0

Gormigón >.>35.>39@@.@

D

Betal ondulado >.>53:D.@

5

Badera y bamb- (lisos) >.>3:D3.:

6

#mportancia de la pendiente o !radiente

En los casos sencillos, se puede suponer que el %ondo del canal estáinclinado en dirección aguas abajo. *e hecho, el agua fuye en loscanales siempre que el niel del agua es más alto en la parte deaguas arriba que en la de aguas abajo. ;i un canal tiene %ondohori!ontal, se puede tornar como gradiente la di%erencia de alturaentre la parte de aguas arriba y la de aguas abajo. +a pendiente 0 del%ondo del canal se e$presa en %orma de metros de altura por metro delongitud del canal, por ejemplo, 0 / >,>3, es decir, el 3 porciento. Cuanto ma5or es el "alor de 07 ma5or es el caudal.

2#ngase en cuenta que, para obtener una corriente constante yuni%orme y reducir el riesgo de sedimentación, el canal deberáconstruirse de tal manera que la pendiente del %ondo siga elgradiente general, es decir, que la altura del agua permane!caconstante. ;in embargo, por su mayor %acilidad de construcción, labase del canal se hace casi siempre hori!ontal.


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Cuando la pendiente es muy ligera podrá medir la distancia (d) horizontal o la distancia

(d') sobre el terreno, obteniendo diferencias muy pequeñas en las mediciones

/re"isión de la capacidad 'ídrica de los canales de tierra +a ecuación de Banning se puede aplicar directamente (párra%o 59de esta sección) o en arias %ormas simplicadas.

5>. ;i desea construir un canal trape!oidal estándar, con una anchurade %ondo b / 3 m, una pendiente lateral !'3 / 3,9'3 y una pendientelongitudinal ; / >,>>>3C>,>>>5 (>,>3C>,>5 por ciento), se puedepreer la capacidad apro$imada J (en m60s) de dicho canal,suponiendo que la elocidad media del agua sea / >,6C>,9 m0s,como sigue'

@ A 1rea de la sección tras"ersal mojada 2 "

Ejemplo

;i seleccionamos / >,6 m0s por la rugosidad relatia de las paredes,la capacidad de conducción de agua de dicho canal se estima de lasiguiente manera'

*ltura delagua ' m;

0eccióntras"ersalmojadaB

* m

;

Capacidad deconducción de agua

@m

-

?s;BB @m

-

?da5;

>.3 >.339 >.>6:9 5.5 >.5@> >.>D @D6

>.6 >.:69 >.36>9 335D9

>.: >.@:> >.35> [email protected] >..5@59 555>D


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1 " / (bK!h) h, siendo b / 3 m y ! / 3,9 h de la columna 311J / " $ >,6 para obtener litros por segundo (l0s), multiplíquese

por 3>>>

Ltro m#todo sencillo es consultar una tabla con estimaciones dela capacidad de conducción de agua para di%erentes dimensionesdel canal, alturas del agua y pendientes longitudinales. En el Cuadro-D pueden erse estos datos en relación con un canal trape!oidale$caado en suelo normal, con una pendiente lateral de 3,9'3.

/re"isión de la capacidad de conducción de agua de loscanales re"estidos55. ;i desea construir un canal rectangular reestido de ladrillos,bloques u hormigón (;ección


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)tili%ación de gr1fcos para dise$ar un canal Es %ácil utili!ar grácos para dise&ar un canal. or ejemplo, #anselos siguientes'

• Fráco D, donde puede erse la capacidad de conducción deagua de los canales de tierra trape!oidales con paredes lisas,pendiente lateral de 3'3 y pendiente del %ondo ; / >,3 por

ciento

• Fráco m

• altura del agua / >,:> m

•

pendiente lateral / 3'3

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#45aftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#46aftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#45aftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s08.htm#46a


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• pendiente del %ondo / >,3 por ciento

• n / >,>5> (suelo normal)

Bediante el Fráco D, se puede determinar el punto ". 8orresponde a

una capacidad de conducción J / @5> m6 0h.

(b) *eterminando primero la capacidad de conducción del canal yluego, con ayuda del gráco, determinando las características másadecuadas..

Ejemplo

;i el canal debe tener una capacidad de conducción de J / :59 m 60h,

e$caarse en un suelo pedregoso (n / >,>69) con pendiente lateralde 3'3 y tener una pendiente ; / >,3 por ciento, utilice el Fráco > m6 0h, elija un alor de %ondorelatiamente ancho (por ejemplo, 3,9> m) y determine el punto " enJ / :59 m60h. " partir de este punto, determine la altura del agua />,6> m en la escala i!quierda.

FA"7I8L D8apacidad de conducción de agua de los canales trape!oidales de

tierra con paredes lisas(pendiente lateral 3'3 coeciente de rugosidad n / >,>5>

pendiente ; / >,3 por ciento)


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Aecuerde' J m60h /


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• altura del agua h / >,:> m

• n / >.>6>

• ; / >.>>6

• pendiente lateral!'3 / 3.9'3

*eterminar su capacidad de conducción en la %orma siguiente'

• " / (b K !h) h / M>.9> m K (3.9 $ >.:> m)N $ >.:> m / >.:: m5

• (3 4 n) / 3 4 >.>6>/ 66.66

• A / "4 b K 5h (O3 K !5) / >.:: m5 4 M>.9> m K (5 $ >.:> m)(3.)N / >.:: m5 4 3.: m / >.55D m

• A 506 / (>.55D m)506 / >.6D5 m

• ; 305 / (>.>>6)305 / >.>99

• J / (>.:: m5) (66.66) (>.6D5 m) (>.>99) / >.6>> m60s / 6>> l0s

C1lculo 5 comprobación de la "elocidad media del agua en el

canal;on arias las %ormas e$istentes para calcular la elocidad media delagua en un canal abierto. or ejemplo, se puede utili!ar uno de estostres sencillos m#todos'

(a) ;abiendo el caudal (m60s) de un canal con una determinadasupercie de la sección trasersal mojada " (m5), determine laelocidad medía del agua (en m0s) como sigue' / J 4 "

Ejemplo

;i en dicho canal J / >.6>> m60s y " / >.:: m5, entonces / >.6>>m60s 4 >.:: m5 / >.@< m0s

(b) +a elocidad medía del agua (en m0s) se puede calcular tambi#ndirectamente utili!ando la %órmula de Banning

/ (3 4 n) A506 ;305

Ejemplo C)*#+, -F


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;i en dicho canal, n />.>6>, A / >.55D m y ; />.>>6,entonces / (66.66) (>.6D5 m)(>.>99) / >.@< m0s

4alores comunes de & %

! 3 3.9 5 5.9 6

O3K!5 3.:3 3. 5.5: 5.@ 6.3@

Aecuerde' ! deria del coecientede la pendiente lateral e$presado

como !'3

C)*#+, H4alores comunes de 0&? A s

; ;305 ; ;305 ; ;305 ; ;305

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D

$eterminación de la pendiente del ondo del canal

En un determinado canal, la pendiente longitudinal ; se puedecalcular mediante la %órmula

0 A n" =+?-;

*onde

n es el coeciente de rugosidad" es la elocidad medía del agua, en m0s+ es el radio hidráulico, en mEjemplo

En el canal antes mencionado0 / M(>.>59) (3 m0s) 4 (>.:53 506)N5

0 / M>.>59 4 >.9@5N5 0 / >.>>5 / H. percent

P%rdidas de a!ua de un canal

de tierra

63. +as p#rdidas de agua en loscanales de tierra sonconsecuencia dela e"aporación (3 a 5 porciento) and infltración (9 a :>

por ciento). +as p#rdidas porinltración, con mucho las másimportantes, arian seg-n el tipode suelo en que se ha e$caadoel canal'

/erdidas de agua según el tipo de suelo

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6705s/x6705s02.htm#168dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6705s/x6705s02.htm#169dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6705s/x6705s02.htm#168dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6705s/x6705s02.htm#169d


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Tipo de suelo&

Promedio de las perdidas díariasde a!ua po m' de

perímetromojado

m-?día; l?día;

"rcilla impermeable >.> >

+#gamo arcilloso >.3< 3

"rcilla arenosa oconglomerados

>.59 59>

+#gamo o l#gamo arcilloso dearena >.:> :>>

+#gamo arenoso >.9> 9>>

2ierra y graa o material dealuión

>.D> D>>

Fraina y material poroso 3.>> 3>>>

Fraas muy porosas 3. 3>

#eterminación de la sobreele"ación del canalGasta ahora hemos aprendido muchas cosas sobre la seccióntrasersal mojada de los canales. ero, como se ha indicado yabreemente al comien!o, para eitar desbordamientos los lados delcanal deberán ser algo más altos de lo necesario para undeterminado caudal. Esta altura adicional de las paredes, por encimadel niel normal del agua, se llama sobreele"ación.

+a sobreeleación aría seg-n el tipo de canal'

• en los canales de tierra, escila entre 5> y 9> cm

• en los canales re"estidos, se sit-a entre 3> y 5> cm.

En las pró$imas secciones encontrará e$plicaciones más detalladasrelatias a la sobreeleación.

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s06.htm#167dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s06.htm#167d


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determinar las dimensiones del canal teniendo en cuenta las medidasestándar del material utili!ado.

(e) *as dimensiones del canal deberán ser sucientes no sólo parael caudal normal sino tambi#n para las crecidas.

Estanque de sedimentación

bique los canales sobre suelo permeable


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!nchura del fondo del canal, igual a la anchura de la pala retroe"ca#adora

Estanque de presa con estructura de deri#ación

Construcción manual de un canal de tierraara construir un canal de tierra se requieren arios pasos.

(a) Barque el empla!amiento del canal con estacas de centro, dependiente y de %ondo, como se ha se&alado antes. ;iga con unacuerda %uerte las estacas de %ondo para se&alar el primer desmonte.

E$cae una !anja ertical que tenga la anchura del %ondo del canal'

• e$cae 3> cm más que la pro%undidad nal, utili!ando comopuntos de re%erencia las estacas centrales

• mientras no haya terminado de e$caar la !anja central, dejealgunos tro!os de tierra para sujetar las estacas

• retire la tierra e$caada para construir luego terraplenes oarrójela cuesta abajo para eitar que posteriormente el agua laarrastre hacia el canal terminado.


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6ota' ;i utili!a la tierra para construir terraplenes, compruebe queest# bien compactada

(b) ;it-e ahora la cuerda a lo largo de las estacas de pendiente parase&alar el pró$imo desmonte. Aetire las estacas de centro y de %ondoylos tro!os de tierra que había dejado para sujetar las estacas.

(c) E$cae los 3> cm restantes de tierra en el %ondo del canal y si esnecesario, ajuste la pendiente del %ondo.

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s06.htm#85bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s06.htm#85bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s06.htm#85bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6707s/x6707s11.htm#175dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s06.htm#85bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s06.htm#85bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6707s/x6707s11.htm#175d


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En caso necesario, a$ustar la pendiente del fondo del canal

(d) E$cae las paredes del canal, procediendo oblicuamente desde lasestacas laterales hasta los bordes del %ondo del canal'

• utilice un calibrador de madera para comprobar la seccióntrasersal del canal con%orme a haciende el desmonte

• deshágase de la tierra en la %orma e$plicada más arriba.

(e) 8omplete la construcción de los terraplenes, si es necesario,nielando la parte superior y dando %orma a las pendientes laterales

e$ternas. lante hierba para eitar la erosión

(% ) 8onstruya las estructuras de regulación del agua antes de dejarcorrer el agua por el canal

(g) na e! terminada la labor, compruebe que el canal %unciona enla %orma deseada dejando correr algo de agua antes de comen!ar laconstrucción de los estanques de desiación.

Construcción de un canal re"estido de arcilla

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s06.htm#86bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s06.htm#86b


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8uando es %ácil conseguir arcilla de buena calidad y cuando el canalno se seca en todo el a&o, un reestimiento de arcilla puede reducir lainltración entre el D9 y el por ciento'

• al calcular las medidas, a&ada otros :> a :9 cm alrededor del

%ondo y de las paredes.

• e$tienda una capa de D,9 a 39 cm de arcilla, sola o me!clada enproporción de 5'3 con arena y graa, bien amasada con el pie ocon un rodillo con patas de carnero.

• cubra esta capa con 59 a 6> cm de limo, amasándolo ycompactándolo bien.



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Construcción de un canal re"estido de 'ormigón

8uando es %ácil conseguir tierra, grailla y cemento ortland,normalmente se preeren los reestimientos de hormigón colado a

los materiales pre%abricados o al ladrillo, por su larga duración. ;uconstrucción requiere tambi#n llenos es%uer!o.

Es %ácil hacer peque&os reestimientos de hormigón cubriendo lassupercies del canal con argamasa, una e! que se ha e$caado la!anja con las dimensiones preistas (a&adiendo de 5,9 a 9 cm más,teniendo en cuenta el grosor de la argamása . Ltra posibilidad esutili!ar me%cla de cemento con suelo natural, si las condiciones delsuelo lo permiten.

8uando se trata de reestir canales de mayores dimensiones,coniene recurrir al enco%rado. En tal caso, el hormigón de cementose coloca entre el enco%rado y las paredes de tierra. Aecuerde lassiguientes indicaciones'

(a)El grosor del re"estimiento oscila entre 9 y D,9 cm, seg-n lasdimensiones del canal.

(b) +as pendientes laterales pueden ser de 3'3 en los suelosrocosos, pero en la mayor parte de los demás suelos espre%erible una pendiente de 3,9'3.

(c) E2ca"e el canal de tierra como se ha e$plicado antes,aumentado las dimensiones seg-n el grosor del hormigón.

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708S03.htm#90aftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708S03.htm#90a


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(d) rimero recubra el %ondo del canal construyendo una serie deguías de hormigón de unos 3> cm a interalos de 3> m, cuya partesuperior se encontrará a la altura e$acta indicada en el dise&o.

(e) *eje que se endure!can esas guías y complete el recubrimientodel %ondo cubriendo de hormigón el espacio e$istente entre ellas, queserirán como puntos de re%erencia para dar al %ondo del canal laaltura y pendiente preistas.

(%) ara echar el hormigón se pueden utili!ar enco%rados de metal ode madera. (g) Aecubra las paredes del canal despu#s de jar bien losenco%rados.rocure que el empalme con el bloque del %ondo sea rme.

(h) *eje que los reestimientos se endure!can durante arios días



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6ota: ara eitar grietas resultantes de la e$pansión o contraccióndel hormigón como consecuencia de los cambios de temperatura y dehumedad, deberán construirse juntas entre los distintos tramos dehormigón colado, a interalos de 5 a : m.

%unta entallada y relleno de masilla

Junta plegada de cobre rellena de as(alto

Junta entallada con placa de acero 5 relleno de

m1silla


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Junta a tope con soporte de base 5 relleno de m1silla

Construcción de un canal re"estido de ladrillos o bloKues ;e pueden construir peque&os canales reestidos de ladrillos o debloques tanto de %orma rectangular como trape!oidal. Elreestimiento puede ser de ladrillos o de hormigón. ara eitarinltraciones, se puede colocar un reestimiento de, plásticodetrás de las paredes y por debajo del suelo.

En los canales de dimensiones considerables se suele utili!arnormalmente la (orma trape%oidal sus paredes laterales se apoyanen el terrapl#n e$caado o en el relleno lateral, que deben ser rmesy estar bien compactados para eitar su hundimiento y el

agrietamiento de los ladrillos.

En los canales normales de paredes "erticales utili%ados en lase$plotaciones piscícolas el grosor suele ser de un solo ladrillo obloque, aunque en los casos en que se requiere re%or!amiento lateralse pueden incorporar peque&os pilares o apuntalamientos. ;i seutili!an bloques de hormigón hueco o entallado, es %ácil a&adir unre%uer!o sencillo.

6ota: +os ladrillos se ponen o en las conencionales capashori!ontales, con la cara o el lado hacia abajo, o diagonalmente en%orma de espinape!, introducidos en 3> a 39 mm de mortero decemento de 3'9, con mortero para juntas de 3'6.

+ectangular

+ectangular

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6709s/x6709s03.htm#MR055ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6709s/x6709s03.htm#MR055ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6709s/x6709s03.htm#MR055ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6709s/x6709s03.htm#MR055ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6709s/x6709s03.htm#MR055


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;e pueden construir canales rectangulares bien encajados en unterrapl#n o con paredes de relleno (con un relleno que no pasaría de6> cm en cada lado), o parcial o totalmente e$entos, en cuyo caso

qui!á habría que re%or!arlos lateralmente para eitar el da&o causadopor posibles impactos.

En los canales de ladrillo, la pendiente e$terior de relleno no deberásuperar los :9= (coeciente 3'3). "sí, un canal rectangular con rellenohasta los @> cm de su altura tendrá a cada lado un relleno de al llenos@> cm. +os canales trape!oidales se rellenan hasta el borde superior oalgo más (%ormando un peque&o terrapl#n). 8omo la pendientedepende de la anchura superior del canal, la cantidad de material de

relleno será, por consiguiente, mucho mayor y la base mucho másamplia que en los canales de paredes erticales.

+os principales problemas relacionados con la utili!ación deladrillos son el costo relatio y la lentitud de construcción, así como larigide!, que puede proocar grietas si el material de base no secompacta debidamente o si los suelos laterales (por ejemplo, arcillas)pueden hincharse o hundirse. ara limitar los da&os causados por lasinltraciones, que a su e! podrían acelerar el agrietamiento y el

deterioro, se pueden utili!ar reestimientos plásticos. tilice ladrillos

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s12.htm#178dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s12.htm#178dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s12.htm#178dftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706s12.htm#178d


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en buen estado y mortero de buena calidad, que no se desprenda conel agua.

8anales de desage

+os canales de desage se construyen para eacuar el aguaprocedente de los estanques piscícolas hacia el e$terior de lae$plotación, generalmente hacia un canal natural más bajo.

El dise$o de un canal de desage dependerá de las característicasdel estanque o serie de estanques que deberá eacuar'

• en los estanques peque&os (estanques de cría, por ejemplo), elcanal de desage puede dise&arse de manera que pueda aciarmás de un estanque a la e!, en un pla!o de un par de horas

• en los estanques de tama&o medio, el canal se suele construirde manera que pueda aciar los estanques uno por uno dentroen un pla!o ra!onable, entre medio día y un día

• el dise&o del canal de desage depende tambi#n del tipo desalida del estanKue 5 de su capacidad de conducción deagua (8apítulo 3>)

• en las grandes e$plotaciones piscícolas, el tiempo total deeacuación de todos los estanques no deberá ser de más de undía por hectárea (o 9 días por cada 9 ha de supercie de agua y59 días por cada 59 ha) las estructuras de salida del estanquedeberán dise&arse teniendo en cuenta estas indicaciones.

+os canales de desage están por lo general desproistos dereestimiento, y su sección trasersal suele ser trape!oidal. En la;ección cm máspro%undo que el punto más bajo del estanque.

Canales de desag&e

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s10.htm#92bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s10.htm#92bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s10.htm#92bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s10.htm#92bftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s10.htm#92b


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* 4aciar dos o m1s estanKues peKue$os a la "e%8 4aciar los estanKues medianos de uno en unoC 4aciar los grandes estanKues de uno en uno

8anales de desiación

3. +os canales de desiación tienen como objeto desiar el e$ceso decaudal de la corriente en torno a un estanque de presa, si el estanque

está construido en un lugar donde hay probabilidad de crecidas . orello, este tipo de canal debe ser lo bastante pro%undo y ancho paraeacuar el agua sobrante en los casos más graes de crecida. +oscanales de desiación comien%an con una estructura dedes"iación.

5. +os m#todos de dise&o y construcción de los canales de desiaciónson semejantes a los descritos para los canales de alimentación detierra. Aeisten especial importancia los siguientes puntos'

• el niel inicial del %ondo del canal debe ser igual o ligeramentein%erior al del niel del %ondo de la corriente

• las dimensiones del canal deberán ser al menos iguales a lasdel canal de conducción en plena crecida

• el canal deberá estar por lo menos a 9 m de distancia de lasorillas del estanque

• al jalonar el eje del canal, coloque todas las partes superioresde las estacas al mismo niel

• coniene dise$ar el (ondo del canal sin pendiente ninguna yconstruir una serie de estructuras de caída a interalosregulares (;ección


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6ota' +a construcción de un canal de desiación sólo tiene sentido sisus dimensiones son ra!onables de lo contrario, qui!á sería mejorelegir otro lugar para el estanque de presa o estudiar la posibilidad decrear estanques de desiación.

! i#el del fondo de la entrada igual o inferor al ni#el del fondo del cauce de la corriente

!nchura del canal igual a la anchura del cauce de la corriente en los perodos de

crecida

C Canal a una distancia minima de * m desde los terraplenes del estanque

+ Estructuras de cada

E Empezar a e"ca#ar el canal en la parte aguas aba$o

Estructuras de regulación del agua en los canales

En los canales de alimentación se utili!an, con distintos nes, arios

tipos de estructuras de regulación del agua.

Estas estructuras pueden construirse con diersos materiales, comomadera, ladrillos, bloques de hormigón u hormigón, seg-n lasdisponibilidades locales y las dimensiones de la e$plotación piscícola.ara elegir el tipo más indicado de material y utili!arloadecuadamente.

C!+- .. Estructuras de regulación del agua en los canales


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Compuertas de desbordamiento laterales ara eitar los da&os producidos por eleaciones repentinas del nieldel agua en los canales de alimentación, conendría construir,inmediatamente aguas abajo de la toma principal de agua, unacompuerta de desbordamiento lateral. Bás abajo, en los diersoscanales de alimentación, deberán construirse otras compuertassemejantes.

+as compuertas de desbordamiento laterales se construyen en unade las paredes laterales del canal de alimentación. Pormalmente sonestructuras de sección rectangular, con dos ranuras en las paredeslaterales. En estas ranuras se introducen tablones de madera hastaun niel ligeramente superior al niel normal del agua del canal. El

espacio comprendido entre las dos las de tablones se rellena bien desuelo arcilloso para eitar las posibles ltraciones de agua. 8uando elcanal tiene que aciarse completamente para su mantenimiento oreparación, se retiran los tablones y la tierra.

Estas compuertas laterales se pueden construir de madera, ladrillos,bloques de hormigón u hormigón armado.

/lano de la compuerta de rebosamiento lateral de bloques de hormigón


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0ección !!

Construcción de una compuerta de rebosamiento final


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Colocación de barras de acero para hormigón armado

/lanta !!


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ota1 Las medidas que se indican resultan adecuadas para sistemas de estanques

de tamaño mediano; sin embargo, pueden variar según la dimensión de su propiosistema de estanques.

0ección #ertical

C1maras de repartición para dos direcciones+as cámaras de repartición para dos direcciones se utili!an en los

canales de alimentación para desiar parte del caudal de agua o latotalidad del mismo hacia'

• una toma de agua de un estanque o

• un canal de alimentación adicional.

Pormalmente esta estructura de desiación se construye en ángulorecto. +a cámara de repartición permite tambi#n regular la cantidad

de agua que llega a un determinado estanque o canal en un momentodado. ara lograr la má$ima entrada de agua en el estanque, se eleael niel del agua dentro del canal y se abre por completo la cone$iónde toma. 8uando se bloquea la cone$ión de toma del estanque, #steno recibe agua.

+as cámaras de repartición para dos direcciones se construyen ensentido trasersal tanto del canal de alimentación como de la tomade agua del estanque. ;e trata de estructuras en %orma de 2 con doscompuertas y series de ranuras, indiiduales o dobles. +os tablones

introducidos en esta ranura siren para cerrar o regular,


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independientemente, el caudal que atraiesa cada una de estascompuertas.

La anc'ura de la compuerta lateral deberá ser proporcional alcaudal de agua que puede pasar por ella. La anc'ura de lacompuerta (rontal normalmente no diere de la correspondiente ala entrada de la cámara.

Las c1maras de repartición para dos direcciones se puedenconstruir de madera, ladrillos, bloques de hormigón u hormigónarmado.

Construcción de una cámara de repartición para dos direcciones


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(b) El niel superíor deberá ser ligeramente más alto que el niel deaguas arriba del %ondo del canal.

(c) Ensanche la sección trasersal del canal inmedíatamente aguasabajo de la calda, pro%undice el %ondo del canal aguas abajo y protejaestá parte con piedras o con hormigón.

En las construcciones de madera utilice madera resistente al agua(#ase 8onstrucción, ;ección 6.3). uede utili!ar ramas de árboles, de3> a 39 cm de diámetro o tablones.

8ompruebe que la estructura est# bien encajada y que la maderaest# bien sujeta.

;i se trata de una estructura de hormigón o de ladrillo, recuerde que,por su gran peso, debe estar bien construida. "seg-rese de que elcimiento est# bien asentado y de que no haya peligro de erosión a lolargo, o por debajo de su borde.

6ota: uede utili!ar también estructuras m1s peKue$as,normalmente de madera o ladrillo, para caídas de llenos de 5> cm.;on más sencillas y pueden ser más ligeras, pero para una caída totalid#ntica se necesitará un n-mero mayor.

/lano de estructura de cada

0ección !!

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s03.htm#105cftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s03.htm#105cftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s03.htm#105cftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6708s/x6708s03.htm#105c


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0ección

Construcción de una estructura de cada


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Construcción de barras de acero para hormigón armado

Compuertas de desbordamiento en los e2tremos

Estas compuertas deben construirse en el e$tremo de todos loscanales de alimentación para eacuar el e$ceso de agua de losestanques y +learla, por ejemplo, hacia un canal de desage o haciaun canal o depresión natural.

;e puede construir una compuerta de desbordamiento sencilla con untubo colocado por encima del niel de las entradas del estanque.


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;e puede construir tambi#n dentro de la sección del canal dealimentación, con %orma rectangular y dos series de ranuras. ;eutili!a de la misma %orma que las compuertas de desbordamientolaterales.

Las estructuras de desbordamiento nales en los e$tremospueden ser de madera, ladrillo, bloques de hormigón u hormigónarmado, utili!ando siempre los mismos m#todos.

/lano de compuerta de rebosamiento final de bloques de hormigón

8ibliogra(ía:

(tp:??(tp.(ao.org?f?C#rom?*,training?*,training?general?29


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'ttp:??es.OiPipedia.org?OiPi?QC-Q8-rmulade>anning

'ttps:??OOO.google.com.pe?searc'RKAconducciondeaguasSsourceAlnmsStbmAisc'SsaATSeiAcU-e)L5EcLis*08oLo#*S"edAHC*V@*)o*@SbiOA&-99Sbi'

A99

Documents

Trabajo de Mecanica de Fluidos_quintana Gonzales