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Ing. Mauricio Ledezma Perizza, MSc. mledezmap@gmail.com

II -2014

CONSTRUCCIONES HIDRÁULICAS CIV 249

CAIDAS

Descripción

Las caídas son estructuras de conducción de agua en puntos donde es necesario efectuar cambios bruscos en la rasante del canal, uniendo el tramo superior con el tramo inferior por medio de un

plano vertical o inclinado.

Cuando el plano es vertical, el agua salta libremente desde el final del tramo superior y cae en el tramo inferior. La energía potencial antes de la caída se convierte en energía cinética y debe ser disipada por la estructura antes de entregar el caudal al tramo inferior.

Descripción

Son necesarias caídas en un sistema de riego cuando la pendiente del terreno es mayor a la pendiente máxima del canal. Sobre todo en sistemas de montaña, a menudo la topografía se

opone a la necesidad de conducir el agua a velocidades controladas (para asegurar una mayor durabilidad del canal).

Las caídas se ubican de tal manera de minimizar los trabajos de excavación para que la solera del canal se mantenga con la pendiente de diseño.

Descripción

Luego de un análisis de costos sobre la topografía se podrá determinar si conviene construir pocas caídas de gran altura o muchas caídas de pequeña altura.

Si bien la primera provoca mayores movimientos de tierra, se emplea menos materiales de construcción.

Descripción

Pueden emplearse diversos tipos de caídas:

Verticales ( más común)

Inclinadas (con o sin obstáculos)

Caídas entubadas

En canales de tierra las caídas siempre deben contar con una protección de piedras y hormigón para evitar la erosión en el punto de impacto del agua.

Canales de tierra (máximo 1 m)

Canales revestidos (máximo 2,5 m)

Descripción

Desniveles mayores conviene salvarlos mediante caídas inclinadas o mediante rápidas.

Las rápidas se distinguen de las caídas inclinadas por la magnitud de su pendiente y su longitud horizontal.

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Elementos

Elementos

1. Transición. Une gradualmente el canal superior con la estructura de caída, cuya sección, llamada de control puede tener forma y dimensiones distintas a las de las sección del

canal.

2. Sección de control. Es donde se inicia la caída, se puede usar como medidor de caudal una vez que se establezca la relación entre

altura y caudal.

3. Caída. Es el tramo vertical o inclinado de la estructura, desde la solera de la sección de control hasta el colchón disipador.

Elementos

4. Colchón disipador. Es una poza que absorbe la energía cinética el flujo en caída amortigua el impacto del chorro de agua sobre la solera. Su longitud debe ser suficiente para permitir la

formación de un resalto hidráulico hasta que el flujo entregado al canal inferior alcance su tirante normal.

Las dimensiones del colchón disipador de energía dependen de la altura del salto y del caudal que pase por la coronación.

Diseño hidráulico

Los datos que se requieren para el cálculo hidráulico de caída son:

Caudal del canal Q.

Ancho del canal b.

Pendiente de canal S.

Rugosidad de Manning n.

Desnivel Dz