Propiedades geométricas de los canales

PROPIEDAD GEOMÉTRICA DE CANALES

 La sección transversal de un canal natural es generalmente de forma muy irregular y varia de un lugar a otro, desde aproximadamente una parábola hasta aproximadamente un trapecio.

Los canales artificiales usualmente se  diseñan con formas geométricas regulares (prismáticos), un canal construido con una sección transversal invariable y una pendiente de fondo constante se conoce como canal prismático. El término sección de canal se refiere a la sección transversal de un canal tomado en forma perpendicular a la  dirección del flujo, las secciones mas comunes son las siguientes:

Secciones Abiertas

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

Sección rectangular:  Debido a que el rectángulo tiene lados verticales, por lo general 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. También se emplean revestidas, como alcantarillas de las carreteras.

Sección parabólica: Se emplea en algunas ocasiones para canales revestidos y es la forma que toman aproximadamente muchos  canales naturales y canales viejos de tierra.

Secciones cerradas

Sección circular: El círculo es la sección más  común para alcantarillados y alcantarillas de tamaños pequeño y mediano.

Sección parabólica: Se usan comúnmente para alcantarillas y estructuras hidráulicas importantes.
CÁLCULOS SEGÚN LA SELECCIÓN DEL CANAL

Las expresiones que permiten el cálculo son función de la forma geométrica de la sección transversal del canal.
En la siguiente tabla se resumen las secciones más utilizadas con las unidades del sistema internacional.

IMAGEN 37. SECCIONES MAS UTILIZADAS EN GEÓMETRA DE CANALES

Canales de sección rectangular
Área mojada: 

ECUACIÓN 58.CALCULO DE ÁREA MOJADA EN SECCIONES RECTANGULARES

Perímetro mojado: 

ECUACIÓN 59.CALCULO DE PERÍMETRO MOJADO EN CANALES RECTANGULARES.

Donde:
L = ancho de la base del canal (en m).
h = altura del nivel del líquido dentro de la sección rectangular.


Canales de sección triangular
Área mojada: 

ECUACIÓN 60.CALCULO DE ÁREA MOJADA EN SECCIONES TRIANGULARES.

Perímetro mojado: 

ECUACIÓN 61.CALCULO DE PERÍMETRO MOJADA EN SECCIONES TRIANGULARES 

Donde:  siendo:  el ángulo del talud con la vertical.

Canales de sección trapezoidal
Área mojada: 

ECUACIÓN 62.CALCULO DE ÁREA MOJADA EN SECCIÓN TRAPEZOIDAL.

Perímetro mojado: 

ECUACIÓN 63.CALCULO DE PERÍMETRO MOJADA EN SECCIÓN TRAPEZOIDAL. 

BIBLIOGRAFIA


Propiedades geometricas de canales en :
http://www.ingenierocivilinfo.com/2010/12/geometria-del-canal.html


Cálculos según la selección del canal en :
http://es.wikipedia.org/wiki/Radio_hidr%C3%A1ulico