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UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABI. OBRAS ESPECIALES EN CANALES, ESTRUCTURAS DE TRANSICION, CRUCE DE QUEBRADAS Y DEPRESIONES, ALIVIADEROS Y RAPIDAS. FACULTAD: 𝐈𝐍𝐆𝐄𝐍𝐈𝐄𝐑Í𝐀 𝐂𝐈𝐕𝐈𝐋. MATERIA: 𝐎𝐁𝐑𝐀𝐒 𝐇𝐈𝐃𝐑Á𝐔𝐋𝐈𝐂𝐀𝐒 PERTENECE A: 𝐁𝐀𝐑𝐂𝐈𝐀 𝐃𝐄𝐋𝐆𝐀𝐃𝐎 𝐏𝐄𝐃𝐑𝐎 𝐉𝐔𝐍𝐈𝐎𝐑

CATEDRÁTICO: 𝐈𝐍𝐆. 𝐇𝐎𝐑𝐀𝐂𝐈𝐎 𝐂𝐄𝐃𝐄Ñ𝐎 SEMESTRE: 𝟕“𝐀” FECHA DE ENTREGA: 08 DE JULIO DEL 2018.

MANTA − MANABÍ − ECUADOR. 2018

1.-INTRODUCCION En este informe se da a conocer la conceptualización de las obras especiales en los canales. Estos conceptos son generales, pues no contienen ningún criterio de diseño debido a que, esta investigación solo está enfocada en el conocimiento general de las estructuras especiales en los canales. Estas obras se construyen con la finalidad de que el proyecto de construcción de un canal sea ejecutado debidamente, puesto a que, ya sea por accidentes topográficos, diferencia de nivel muy pronunciada o caídas muy amplias, habiendo este tipo de factores que inciden de manera considerable en el proyecto de construcción se requiere de una estructura especial para la realización del proyecto de construcción de un canal. En este informe se indagará información, y la importancia de las obras de carácter especial para la construcción de un canal. Se investigó acerca de las estructuras de transición, también las estructuras que sirven para cruzar quebradas o depresiones topográficas. Otro tipo de obras especiales son los aliviaderos, en este informe se incluye información sobre las rápidas, su definición, así también para que sirven y cuando se debe usar este tipo de estructura especial para la construcción de un canal. Y todo esto para cumplir con el objetivo general de investigar las conceptualizaciones generales de las obras o estructuras especiales en canales.

2.-OBJETIVOS 2.1.-OBJETIVO GENERAL Investigar la conceptualización general de las obras o estructuras especiales en canales. 2.2.-OBJETIVOS ESPECIFICOS •

Indagar definiciones e importancia de las obras especiales en canales.

•

Investigar a cerca de las estructuras de transición, cruce de quebradas y depresiones.

•

Consultar sobre las obras de aliviaderos y rápidas.

3.-MATERIALES Y METODOS En la ciudad de Manta, en la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, se realizó este informe, con la finalidad descrita en el objetivo de Investigar la conceptualización general de las obras o estructuras especiales en canales. Los materiales que se utilizaron para la realización del informe son: Equipos electrónicos ➢ Ordenadores portátiles ➢ Impresora ➢ Dispositivo móvil Espacios físicos ➢ Instalaciones de la Facultad de Ingeniería ➢ Biblioteca ➢ Domicilio ➢ Aulas de clase Fuentes de Información ➢ Páginas web ➢ Libros físicos ➢ Libros digitales Dentro de la forma en cómo se realizó el informe se procedió a la búsqueda de la información disponible sobre el tema en discusión por medio del contenido que se encuentra en las páginas virtuales, libros digitales, artículos científicos y diversos blogs. Revisando la información obtenida, se procedió a extraer datos importantes y reales con el fin de cumplir con el objetivo. 4.-RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1.-OBRAS ESPECIALES EN CANALES Durante la proyección para la construcción de un canal, se debe tomar en cuenta algunas obras de carácter especiales, las cuales son muy necesarias para la construcción del canal y, que des esta manera se pueda llevar a la

ejecución la obra. Estas obras se colocan a lo largo de la proyección de trazado del canal, ya sea por accidentes en el terreno, cruces del canal con distintas carreteras, o cuando el terreno tiene una pendiente muy inclinada o pronunciada. También son necesarias cuando existe un cambio de la forma del canal. 4.2.-IMPORTANCIA DE LAS OBRAS ESPECIALES EN LOS CANALES. Las obras especiales son de vital importancia para cumplir con el trazado del proyecto en ejecución, o el cual se va a ejecutar. Pues se sabe que una obra como los canales, carreteras, siempre se construyen siguiendo una proyección que va de acuerdo a la topografía del trazado del proyecto. Siempre en el trazado del proyecto, se encuentran muchos accidentes geográficos, desniveles muy pronunciados, eh incluso se realizan obras de corte y relleno para cumplir con la pendiente especificada de diseño ideal del canal o carretera. Se pude decir que la topografía es la que indica que tipo de obra especial se debe o puede construir para llevar a cabo la ejecución del proyecto para las construcciones de canales o carreteras. 4.3.-CLASIFICACION DE LAS OBRAS PARA CANALES SEGÚN SU FUNCION. Las obras o estructuras para canales se pueden clasificar según la característica o función que puedan desempeñar, así tenemos lo siguiente: 4.3.1.-Estructuras de operación Son obras creadas para colocar el agua en el lugar y en las condiciones que se proyectaron. Ejemplos: •

Represas

•

Toma lateral

•

Toma granja

•

Toma Cárcamo

•

Desfogues

4.3.2.-Estructuras de cruce Son todas aquellas que sirven para salvar cualquier obstáculo, como, por ejemplo: un rio, también puede ser barrancos. Ejemplos de estructuras de cruce: •

Dique

•

Túnel

•

Sifón

•

Puente canal

•

Puente vehículo

•

Puente peatón

•

Alcantarilla

4.3.3.-Estructuras de protección Su nombre es muy intuitivo, pues son obras de características protectoras, y actúan donde los lugares donde para el trazado del canal suponen un riego peligroso a la estabilidad y el correcto funcionamiento del canal. Ejemplos: •

Lavadero

•

Obra limitadora

•

Caídas y rápidas

4.3.4.-Estructuras de aforo Estas son obras que sirven para medir relativamente el gasto de la sección donde este colocada. Ejemplos: •

Parshall

•

Vertedor triangular

•

Vertedor rectangular

•

Vertedor Cipolletti

4.4.-ESTRUCTURAS DE TRANSICIÓN Son estructuras de cruce o también llamadas obras de transición, es una obra que se usa para modificar gradualmente la sección transversal de un canal, y se utiliza cuando se debe unir dos tramos que tienen forma diferente de sección transversal, pendiente o, también dirección. Evita que el cambio de sección por donde pasa el agua sea brusco debido a que contiene diferencia de secciones y dimensiones. De este modo se reduce la perdida de carga en un canal. Estas transiciones se diseñan al inicio como también al final de las siguientes estructuras, las cuales pueden ser: Tomas, rápidas, caídas, puentes canal, desarenadores, sifones invertidos alcantarillas, entre otros.

Figura 1. Ejemplo de transición de un canal. Extraído de (RUBI, s.f).

En la figura 1, se puede apreciar una ejemplificación de una transición de un canal, la cual tiene un tramo de sección mas amplia al inicio, pero poco a poco esta sección se va contrayendo gradualmente, para que, finalmente se conecte a la sección más pequeña del canal, reduciendo las perdidas de carga debido a el cambio brusco de las dimensiones de las diferentes secciones de canales, las cuales se conectan por medio de esta estructura. 4.5.-CRUCE DE QUEBRADAS Y DEPRESIONES El cruce de quebradas y depresiones se pueden hacer por medio de un puente canal, la cual es una estructura que conduce el agua del canal, logrando así atravesar la depresión.

La depresión puede ser una vía de ferrocarril, un camino. El puente canal ase referencia a la unión de un puente y un canal, convertidos en una sola estructura que conduce el agua del canal. Este puente canal puede ser construido por concreto, acero, maderas o también por otros materiales que sean resistentes. El puente canal se compone con los elementos hidráulicos siguientes: •

Transición de entrada

•

Conducto elevado

•

Transición de salida

4.5.1.-Transición de entrada. La transición de entrada es la unión del estrechamiento progresivo del canal y el puente canal, el cual provocará un cambio gradual del efluente en el canal. 4.5.2.-Conducto elevado. En general es un conducto de sección reducida en comparación a la sección del canal. 4.5.3.-Transición

de

salida.

Es la unión del puente canal y el conducto elevado con el canal de vuelta.

Figura 2. Ejemplo de un puente canal, vista en planta. Extraído de (RUBI, s.f).

En la figura 2, se aprecia las partes que conforman un puente canal. También se muestra una vista en planta de un puente canal. Un puente canal se diseña para flujo supercrítico. Según, para el diseño sea económico, el conducto elevado debe ser de un ancho menor al del canal. 4.6.-SIFONES Los sifones son conductos que trabajan a presión y están cerrados. Estas obras hidráulicas se utilizan cuando existe una intercepción con una carretera o cuando la topografía contiene una depresión. 4.6.1.-Partes de un sifón Se compone generalmente de las siguientes: •

Transición de entrada y salida

•

Compuerta de emergencia y rejilla de entrada

•

Conducto

•

Registro para limpieza

Figura 3. Partes de un sifón, vista en corte. Extraído de (BOES999, 2014)

4.7.-ALIVIADEROS Los aliviaderos son una abertura longitudinal que se construye en las paredes laterales de un canal con el objetivo de poder evacuar los excesos del caudal. También existen aliviaderos de pozos y su función es la misma que los de abertura longitudinal.

4.8.-RÁPIDAS Las rápidas se usan para unir dos tramos de un canal, puesto que existe un desnivel donde la longitud es muy importante o considerable en relación a su desnivel.

Figura 4. Partes de una rápida, vista en planta y corte. Extraído de (RUBI, s.f)

En la figura 4, se puede apreciar las partes de una rápida, la cual une por su parte mas estrecha vista en planta, el cual es un estrechamiento progresivo. La sección de control es el inicio de la pendiente, la cual es el fuerte de la rápida, el cual mantiene las condiciones del flujo crítico. El canal de la rápida, se mantiene una pendiente mayor la cual es necesaria para mantener un régimen crítico. El colchón amortiguador es la parte de la depresión diseñada para absorber una parte de la energía cinética generada por la rápida por medio de, el salto hidráulico. La transición de salida cumple la función de unir el pozo de disipación con el canal.

5.-CONCLUSIONES En este informe se investigaron las definiciones e importancia de las obras especiales en canales de los cuales se deben consideran la función y el uso. También se investigó a cerca de las estructuras de transición, cruce de quebradas y depresiones. Para los cruces de quebradas, las obras ideales serian la construcción de un puente canal o la construcción de un sifón. Se planteo la consulta sobre las obras de aliviaderos y rápidas. Sabemos que los aliviaderos, no son mas que una apertura en los canales para evacuar los excedentes de caudal. Y las rápidas son obras especiales que sirven para salvar el desnivel en un canal y se conocieron sus partes en la figura 4.

6.-BIBLIOGRAFIA

BOES999. (13 de 05 de 2014). https://es.scribd.com/. Obtenido de https://es.scribd.com/: https://es.scribd.com/document/223868530/7-Capitulo-4-Obras-Especiales-enCanales RUBI, M. C. (s.f). ESTRUCTURAS ESPECIALES EN OBRAS HIDRAULICAS. SUAREZ, MARIA.