Estructuras de cruce

En un sistema de riego, debido a accidentes naturales (cauces de ríos o depresiones), canales, drenes y caminos, existe generalmente un número considerable de "estructuras de cruce", entre las cuales cabe mencionar el "puente canal", que es un paso sobre un cauce natural para franquear depresiones anchas y profundas. Estos viaductos, son generalmente de sección rectangular, construidos en mampostería o concreto y sobre viguetas metálicas, de madera o de concreto. En algunos casos se emplean tubos metálicos o de fibrocemento, sobre estructura metálica.

Los "sifones invertidos" se emplean para franquear vaguadas, canales, drenes y caminos. Los sifones originan una pérdida de carga importante. Es necesario prever al dimensionarlos una velocidad importante del flujo en todas las condiciones, a fin de evitar el depósito de sedimento. Además, su diámetro debe ser suficiente para que puedan ser inspeccionados fácilmente (o sea más de 0.70 m)

La "alcantarilla" es otra estructura que se usa sobre los canales de riego para franquear terraplenes de carreteras, caminos y vías ferroviarias. Se trata de tubos de concreto o metálicos donde el agua circula a cielo abierto.

Las aguas de escorrentía, colectadas en pequeñas cuencas en el área de terreno arriba del canal, en especial en los canales de faldeo, comprometen seriamente la estabilidad del canal, por lo que se requieren estructuras de cruce por debajo o sobre el canal. Cuando el caudal de escorrentía es superior al del canal, es

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preferible construir la estructura de paso para las aguas del canal por medio de un sifón, debajo del mismo.

Puente canal distrito Cucuana

Estructuras de entrega

El tramo final de un canal entrega su caudal a un tanque, a otro canal o a una corriente natural. Estas entregas se hacen siempre por encima del nivel máximo de aguas de la estructura recolectora.

Las obras son sencillas cuando la entrega se realiza a un tanque o a un canal porque los niveles de agua en estos últimos son controlados.

Cuando el caudal se entrega a una corriente natural deben tenerse en cuenta las características de la corriente en lo referente a variación de niveles, velocidades de flujo, sedimentación y ataques contra las márgenes. Esto implica que la estructura de entrega debe quedar protegida contra las acciones de la corriente, y el canal debe quedar libre de posibles represamientos.

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Estructuras de protección

Caídas. Cuando la pendiente longitudinal del terreno es mayor que la pendiente que puede admitirse en el canal, será · necesario construir caídas. Para la localización de estas caídas deberán seguirse las siguientes reglas:

Estructura de caída

Se procurará en todos los casos determinar la altura de la caída económica, para que el costo total por metro lineal de canal, incluyendo excavaciones , préstamos, el costo de las caídas y el de las represas adicionales que sean necesarias construir en algún caso, sea el mínimo.

Las caídas tendrán como mínimo 1.00 m. de altura, salvo en casos muy especiales; y máximo de 2.50 m.

Las caídas o caídas represas, deberán localizarse inmediatamente aguas abajo de las tomas siempre que no haya otras circunstancias que se opongan a esta condición.

Todas las caídas serán verticales, salvo condiciones especiales.

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Rampas, escalones y disipadores de energía

Los canales que se diseñan en tramos de pendiente fuerte resultan con velocidades de flujo muy altas que superan muchas veces las máximas admisibles para los materiales que se utilizan frecuentemente en su construcción.

Para controlar las velocidades en tramos de alta pendiente se pueden utilizar combinaciones de rampas y escalones, siguiendo las variaciones del terreno. Las rampas son canales cortos de pendiente fuerte, con velocidades altas y régimen supercrítico; los escalones se forman cuando se colocan caídas al final de tramos de baja pendiente, en régimen subcrítico.

Canal principal con escalones

Los disipadores de energía son estructuras que se diseñan para generar pérdidas hidráulicas importantes en los flujos de alta velocidad. El objetivo es reducir la velocidad y pasar el flujo de régimen supercrítico a subcrítico.

Las pérdidas de energía son ocasionadas por choque contra una pantalla vertical en Disipadores de Impacto, por caídas consecutivas en Canales Escalonados, o por la formación de un resalto hidráulico en Disipadores de Tanque.

Desagües. Estas estructuras sirven para eliminar los excedentes de agua que puedan entrar a los canales por aportaciones de los arroyos que desagüen a ellos, o bien, para vaciar totalmente un canal en un momento dado, sea porque no haya demandas o por reparaciones. Pueden ser desagües de excedencias o totales.

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Canal principal con desagüe tipo barquito

Los de excedencias u obras limitado ras sirven para impedir que el tirante del agua suba más de lo proyectado. Pueden ser vertedores de cresta libre o sifones automáticos.

Los desagües totales se emplean para vaciar en un momento dado un tramo del canal, tirando toda el agua a algún drén o cauce natural.

Entradas de agua. Las entradas de agua son estructuras que se usan cuando se permite que el agua proveniente de arroyos que cruzan el canal principal entren en él. Generalmente consisten en revestimientos del talud o en tuberías de descarga cuando no se desea interrumpir los bordos.

Cunetas. Generalmente es conveniente interceptar por medio de cunetas los escurrimientos de los arroyos que de otra manera descargarían libremente al canal principal, y encauzarlos hacia algún accidente topográfico que facilite la construcción de un sifón o de un puente canal, para dar paso a las aguas, evitando su entrada al canal principal.

Para seleccionar correctamente la estructura más eficiente, es necesario hacer la estimación de la superficie de la cuenca y de su aportación máxima probabl~. La determinación del área de la cuenca puede hacerse en un mapa de la localid~d ~ bien, mediante un levantamiento topográfico por algún método expedito.

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