Borde libre

El borde libre es la altura de la banca del canal sobre el nivel del agua, y es escogido para prevenir desbordamientos debido a olas y fluctuaciones de nivel del agua no esperadas. El borde libre es primeramente función del tamaño del canal, variaciones del nivel del agua, acción del viento formando olas y de la acumulación de sedimentos. Bajo condiciones normales, el borde libre fluctúa entre 0.15 metros en canales pequeños a mas de 1.0 metro en grandes canales. No existe una regla aceptada universalmente para la determinación de la altura libre, ya que la acción de la ola o de la fluctuación de la superficie del agua en un canal puede ser creada por muchas causas incontrolables tales como la acción de la marea que pueden también inducir olas altas y requieren consideración especial en el diseño.

FormulaEl rango aproximado de alturas libres frecuentemente utilizado se extiende desde:1 ft para laterales pequeños con profundidades bajas hasta 4 ft en canales de 3000 f^3 /s o más capacidad con profundidades de agua relativamente grandes. El Bureau of Reclamation de Estados Unidos de Norteamérica recomienda un estimativo inicial del borde libre con la siguiente formula:

• F = • Donde F es la altura libre en ft,• y es la profundidad del agua en el canal en ft.• C es un coeficiente variando desde 1.5 para una capacidad del canal de 20 f^3 /s

hasta 2.5 para una capacidad del canal de 3000 f^3 /s o más.

La altura libre en un canal sin revestir o lateral, normalmente será gobernada por las consideraciones de tamaño del canal y ubicación:

• El flujo entrante de aguas de lluvia• Fluctuaciones del nivel del agua causadas por controles• Acción del viento• Características del suelo• Gradiente de percolación (paso lento de fluidos a través de material poroso)• Requerimientos de operación de caminos • Disponibilidad del material excavado.

Para canales revestidos o laterales, la altura del revestimiento sobre la superficie del agua dependerá de un numero de factores:

• Tamaño del canal• Velocidad del agua• Curvatura del alineamiento• Condición de los afluentes de agua de lluvia o drenajes• Fluctuaciones en el nivel de agua debido a la operación de las

estructuras de regulación del flujo• Acción del viento.