Canales en pasto

La presencia de pastos, engramados o cualquiera otra vegetación en los canales dan como resultado turbulencia considerable, lo cual significa pérdidas de energía y retardo en el flujo. Sin embargo, para canales en tierra utilizados para conducir agua en terrenos de cultivo a menudo encuentra que un recubrimiento d epastos puede ser ventajoso y conveniente.
El pasto estabiliza el cuerpo del canal, consolida la masa de suelo del lecho y frena la erosión en la superficie del canal y el movimiento de partículas de suelo a lo largo del fondo del canal.
El U. S. Soil Conservation Service (http://www.nrcs.usda.gov/) llevó a cabo una serie de experimentos en canales recubiertos con diferentes clases de pasto. Los resultados obtenidos bajo diferentes condiciones de prueba llevaron a sugerir un procedimiento para el diseño de canales en pasto.

Canales erosionables que se socavan pero no se sedimentan

El comportamiento del flujo en un canal erosionable está influido por tantos factores físicos y tantas condiciones de campo complejas e inciertas que el diseño preciso de tales canales está aún por fuera del alcance de la teoría..
La ecuación de flujo uniforme, que es apropiada para el diseño de canales estables no erosionables no da una condición suficiente para el diseño de canales erosionables. Esto se debe a que la estabilidad de canales erosionables, la cual gobierna el diseño, depende principalmente de las propiedades del material que forma el cuerpo del canal más que de la hidráulica de flujo en el canal únicamente. Sólo después de que se obtiene una sección estable para el canal erosionable puede utilizarse la ecuación de flujo uniforme para calcular la velocidad de flujo y el caudal.
Los métodos de aproximación para el diseño apropiado de canales no erosionables son el método de la velocidad máxima permisible y el método del esfuerzo tractivo.
El método de la velocidad permisible se ha utilizado con amplitud para el diseño de canales en tierra en los Estados Unidos con el fin de asegurar un estado libre de socavación.
El método del esfuerzo tractivo ha sido utilizado algunas veces en Europa; fue investigado por el U. S. Bureau of Reclamation y se recomienda tentativamente para el diseño de canales erosionables.
Nótese que cualquiera de lso dos métodos, con el presente estado de conocimiento, sirve sólo como guía y no suplanta la experiencia y el criterio en ingeniería.

Canales no erosionables

La mayor parte de los canales artificiales revestidos y construidos pueden resistir la erosión de manera satisfactoria y, por consiguiente, se consideran no erosionables. Los canales artificiales no revestidos por lo general son erosionables, excepto aquellos excavados en cimentaciones firmes, como un lecho en roca. Para el diseño de los canales no erosionables el diseñador calcula las dimensiones del canal artificial mediante una ecuación de flujo uniforme y luego decide acerca de las dimensiones finales con base en la eficiencia hidráulica o en reglas empíricas de sección óptima, aspectos prácticos constructivos y economía.

Los factores que se consideran en el diseño de canales no erosionables con flujo uniforme son los siguientes:

• La clase de material que conforma el cuerpo del canal, la cual determina el coeficiente de rugosidad.
• La velocidad mínima permisible, para evitar la depositación si el agua mueve limos o basuras.
• La pendiente del fondo del canal y las pendientes laterales.
• El borde libre.
• La sección más eficiente determinada hidráulica o empíricamente.

Cada alumno debe describir la sección hidráulica de la canalización más cercana a su residencia. Hacer énfasis en los materiales utilizados y las propiedades que lo permiten clasificar como no erosionable. Se presenta un informe en MS-Word de una página donde incluya una imagen digital del sitio descrito. Se entrega en el enlace de tareas virtuales correspondiente del Aula Virtual.

Diseño de canales con flujo uniforme

Los canales se clasifican, según su origen, en naturales y artificiales. Los canales naturales se estudian para su reglamentación y mejor uso y aprovechamiento. Los canales artificiales deben diseñarse y para ese fin se clasifican en aquellos que se erosionan, los que se no se erosionan y los recubiertos en pasto.