Conceptos y elementos de un canalDespus del aire que respiramos, el agua es el elemento ms esencial para el hombre. Sin el agua, la vida animal o vegetal sera imposible. Tambin es un medio eficiente de transferencia de calor y energa y es el solvente ms universal que se conoce.Desde hace por lo menos 5 a!os el hombre ha inventado y construido obras para el aprovechamiento del agua" entre las ms antiguas estn los CANALES, usados para llevar el agua de un lugar a otro.Definici#n$os canales son conductos abiertos o cerrados en los cuales el agua circula debido a la acci#n de la gravedad y sin ninguna presi#n, pues la superficie libre del lquido est en contacto con la atm#sfera" esto quiere decir que el agua fluye impulsada por la presi#n atmosfrica y de su propio peso. %&igura '.'(.&igura '.'. &lu)o en conductos.Clasificacin de los canalesDe acuerdo con su origen los canales se clasifican en*a( Canales naturales: +ncluyen todos los cursos de agua que e,isten de manera natural en la tierra, los cuales varan en tama!o desde peque!os arroyuelos en -onas monta!osas, hasta quebradas, ros peque!os y grandes, arroyos, lagos y lagunas. $as corrientes subterrneas que transportan agua con una superficie libre tambin son consideradas como canales abiertos naturales. $a secci#n transversal de un canal natural es generalmente de forma muy irregular y variable durante su recorrido %&ig.'..a, b y c(, lo mismo que su alineaci#n y las caractersticas y aspere-a de los lechos.&igura '..a Secci#n transversal irregular.&igura '..b. Secci#n transversal irregular.&igura '..c. Secci#n transversal irregular ro /0atamba1, 2uicatlan.b( Canales artificiales* $os canales artificiales son todos aquellos construidos o desarrolladosmediante el esfuer-o de la mano del hombre, tales como* canales de riego, de navegaci#n, control de inundaciones, canales de centrales hidroelctricas, alcantarillado pluvial, sanitario, canales de desborde, canaletas de madera, cunetas a lo largo de carreteras, cunetas de drena)e agrcola y canales de modelos construidos en el laboratorio.$os canales artificiales usualmente se dise!an con forma geomtricas regulares %prismticos(, un canal construido con una secci#n transversal invariable y una pendiente de fondo constante se conoce como canal prismtico. 3l trmino secci#n de canal se refiere a la secci#n transversal tomado en forma perpendicular a la direcci#n del flu)o. %&ig.'.4(. $as secciones transversales ms comunes son las siguientes*Seccin trapezoidal: Se usa en canales de tierra debido a que proveen las pendientes necesarias para estabilidad, y en canales revestidos.Seccin rectangular: Debido a que el rectngulo tiene lados verticales, por lo general se utili-a para canales construidos con materiales estables, acueductos de madera, para canales e,cavados en roca y para canales revestidos.Seccin triangular: Se usa para cunetas revestidas en las carreteras, tambin en canales de tierra peque!os, fundamentalmente por facilidad de tra-o. Tambin se emplean revestidas, como alcantarillas de las carreteras.Seccin parablica: Se emplea en algunas ocasiones para canales revestidos y es la forma que toman apro,imadamente muchos canales naturales y canales vie)os de tierra. %&ig.'.4, '.5 y '.5.a(.SECCIONES CERRAASSeccin circular: 3l crculo es la secci#n ms com6n para alcantarillados y alcantarillas de tama!os peque!o y mediano.Seccin parablica: Se usan com6nmente para alcantarillas y estructuras hidrulicas importantes.&ig. '.5a canal artificial de Secciones transversalestrapecial.$a selecci#n de la forma determinada de la secci#n transversal, depende del tipo de canal por construir" as, la trapecial es muy com6n en canales revestidos, la rectangular en canales revestidos con material estable como concreto, mampostera, tabique, madera, etc., la triangular en canales peque!os como las cunetas y contracunetas en las carreteras, y la circular en alcantarillas, colectores y t6neles. 3,isten secciones compuestas como las anteriores que encuentran utilidad en la rectificaci#n de un ro que atraviesa una ciudad.Canales de riego por su funcin$os canales de riego por sus diferentes funciones adoptan las siguientes denominaciones* 2anal de primer orden.7 $lamado tambin canal principal o de derivaci#n y se le tra-a siempre con pendiente mnima, normalmente es usado por un solo lado ya que por el otro lado da con terrenos altos %cerros(. 2anal de segundo orden.7 $lamados tambin laterales, son aquellos que salen del canal principal y el gasto que ingresa a ellos, es repartido hacia los sub 8 laterales, el rea de riego que sirve un lateral se conoce como unidad de riego. 2anal de tercer orden.7 $lamados tambin sub7laterales y nacen de los canales laterales, el gasto que ingresa a ellos es repartido hacia las parcelas individuales a travs de las tomas gran)as.Elementos geom!tricos de los canales * $os elementos geomtricos son propiedades de una secci#n de canal que pueden ser definidos por completo por la geometra de la secci#n y la profundidad del flu)o. 3stos elementos son muyimportantes y se utili-an con amplitud en el clculo de flu)o. 9ara secciones de canal regulares y simples, los elementos geomtricos pueden e,presarse matemticamente en trminos de la profundidad de flu)o y de otras dimensiones de la secci#n.$a forma mas conocida de la secci#n transversal de un canal es la trapecial, como se muestraen la fig.'.5.&ig. '.5. 3lementos geomtricos ms importantes."irante de agua o profundidad de flu#o $d: 3s la distancia vertical desde el punto ms ba)o de una secci#n del canal hasta la superficie libre, es decir la profundidad m,ima del agua en el canal.Anc%o superficial o espe#o de agua $": 3s el ancho de la superficie libre del agua, en m."alud $m: 3s la relaci#n de la proyecci#n hori-ontal a la vertical de la pared lateral %se llama tambin talud de las paredes laterales del canal(. 3s decir /m1 es el valor de la proyecci#n hori-ontal cuando la vertical es ', aplicando relaciones trigonomtricas. 3s la cotangente del ngulo de reposo del material %( , es decir m=x/d y depende del tipo de material en que se construyael canal, a fin de evitar derrumbes %ver Tabla '(. 9or e)emplo, cuando se dice que un canal tiene talud '.5*', quiere decir que la proyecci#n hori-ontal de la pared lateral es '.5 veces mayor que la proyecci#n vertical que es ', por lo tanto el talud m : '.5, esto resulta de dividir la proyecci#n hori-ontal que vale '.5 entre la vertical que vale '.2oeficiente de rugosidad (n)* depende del tipo de material en que se alo)e el canal %ver Tabla .(.9endiente (S) * es la pendiente longitudinal de la rasante del canal.;rea hidrulica (A) * es la superficie ocupada por el agua en una secci#n transversal normal cualquiera %&ig.