RUGOSIDAD

RUGOSIDAD

La rugosidad de las paredes de los canales y tuberías es función del material con que están construidos, el acabado de la construcción y el tiempo de uso. Los valores son determinados en mediciones tanto de laboratorio como en el campo. No es significativa, como se puede ver a continuación, la variación de este parámetro es fundamental para el cálculo hidráulico por un lado, y para el buen desempeño de las obras hidráulicas por otro.

COEFICIENTE PARA BAZIN

La formulación matemática es:

Para la fórmula de Bazin los valores son:

Clase Naturaleza de las paredes m

1  Canales con paredes de hormigón alisado con mortero

 Canales con paredes de madera cepillada sin rajaduras

 Canales con paredes de acero

Con largos trechos rectos y curvas amplias

 Tuberías de fibrocemento nuevo

0,06

2 Ídem pero con curvas no muy amplias y bien ejecutadas 0,10

3  Canales con paredes de hormigón alisado con mortero pero no totalmente lisas, pequeñas salientes en las juntas

 Canales con paredes de madera cepillada con algunas rajaduras

 Canales revestidos con ladrillos y piedras cuadradas

 Tuberías de hierro fundido nuevas

0,16

5  Tuberías de hormigón bien alisado, diámetros mayores a 40 cm.

 Tuberías en hierro fundido, en servicio corriente de cualquier diámetro. 0,23

6  Canales de concreto paredes no alizadas, con marcas dejadas por el encofrado

 Canales con paredes de madera, con tablas poco alizadas, y ranuras entre las tablas

 Canales de tierra, construcción bien acabada

Las curvas de los canales son bastante amplias, agua no muy limpia y algunos depósitos de limo en el fondo

 Tuberías de hierro fundido de muchos años de uso fuertemente incrustadas 0,36

7bis Grandes canales con revestimiento en concreto mal acabado o deteriorado por el uso prolongado 0.58

9  Canales en tierra construcción bastante bien hecha, algunos depósitos de arena u otro material menudo sobre el fondo y taludes lisos; o fondo sin depósito, y vegetación baja en las orillas

 Canales con márgenes en ladrillo o piedra en malas condiciones y fondo fangoso 1.00

12  Canales de tierra en completo abandono, con vegetación o con cascajo grueso en el fondo

 Cursos de agua naturales en terrenos terroso 2.50

Si se considera un canal de concreto, bien construido y con revestimiento nuevo, (por ejemplo sea un canal rectangular de 5 m de base y con un tirante de i m de agua) y se vuelve a analizar el mismo canal después de años de uso, sin un adecuado mantenimiento, su rugosidad podría fácilmente pasar de la clase 1 a la clase 7.

COEFICIENTE DE KUTTER

La expresión más común de la fórmula de Kutter es:

donde:

 = coeficiente de Chézy, que se aplica en la fórmula de Chézy:

 = radio hidráulico, en m, función del tirante hidráulico h

 es un parámetro que depende de la rugosidad de la pared

 = velocidad media del agua en m/s, que es función del tirante hidráulico h

 = la pendiente de la línea de agua en m/m

Clase Naturaleza de las paredes m

1 Canales con paredes de cemento, muy buen acabado, sección semicircular 0.12

2 Canales con paredes de cemento, muy buen acabado, sección rectangular 0.15

3 Tubos en hierro fundido nuevos, o de cemento bien alisados, con diámetro de por lo menos algunos decímetros 0.175

6 Tubos en hierro fundido, en uso corriente, (hasta dos años de funcionamiento), aguas limpias y de baja dureza. 0.275

7  Canales con paredes de muros bien construidos, curvaturas de regular amplitud, agua no muy limpia, depósitos de limo

 Tuberías de Gres con varios años de uso, aguas turbidas o servidas 0.35

8 Tubos en hierro fundido, en uso desde varios años, aguas turbias

0.375

9  Tubos de hierro fundido, en servicio desde muchos años, bastante incrustados, o con aguas sucias

 Canales con paredes de cemento o muros en albañilería revestida 0.45

12 Canales con paredes en albañilería en mal estado, fango en el fondo 1.00

15  Canales de tierra en completo abandono, con vegetación o con cascajo grueso en el fondo

 Cursos de agua naturales en terrenos terroso 2.50

COEFICIENTE PARA MANING

Siendo S la pendiente en % del canal.

Clase Naturaleza de las paredes n

1 Canal revestido con losas de hormigón, teniendo juntas de cemento lisas y limpias, y una superficie lisa fratasada a mano y con lechada de cemento sobre la base de hormigón. 0.012

2 Canal de hormigón colocado detrás de un encofrado y alisado. 0.014

3 Zanja pequeña revestida de hormigón, recta y uniforme, con fondo ligeramente cóncavo, los lados y el fondo recubiertos con un depósito aspero. 0.016

4  Revestimiento con concreto arrojado sin tratamiento de alisado.

 Superficie cubierta con algas finas y el fondo con dunas de arena arrastrada. 0.018

5 Canal de tierra excavado en arcilla limosa, con depósitos de arena limpia en el centro y barro arenoso limoso cerca de los lados. 0.018

6 Revestimiento de hormigón hecho sobre roca y lava cortada, en excavación limpia, muy áspera y pozos profundos. 0.020

7 Canal de riego, recto en arena lisa y apretada fuertemente. 0.020

8 Revoque o repello en cemento, aplicado directamente a la superficie preparada del canal de tierra. Con pasto en los lugares rotos y arena suelta en el fondo. 0.022

9 Canal excavado en arcilla limo arenosa. Lecho parejo y duro. 0.024

10 Zanja revestida en ambos lados y en el fondo piedra partida acomodada en seco. 0.024

11 Canal excavado en colina, con la ladera superior cubierta de raíces de sauces y la ladera inferior con muros de hormigón bien ejecutado. Fondo cubierto con grava gruesa. 0.026

12 Canal con fondo de guijarros, donde hay insuficiente sedimento en el agua, o velocidad muy alta que impide la formación de un lecho liso y nivelado. 0.028

13 Canal de tierra excavado en suelo arcillo-arenoso aluvial, con depósitos de arena en el fondo y crecimiento de pastos. 0.029

14 Canal en lecho de guijarros grandes. 0.030

15 Canal natural algo irregular en sus pendientes laterales; con fondo algo uniforme, limpio y regular; en arcilla arenoso gris claro a limo gredoso de color marrón claro; con poca variación en la sección transversal. 0.035

16 Canal en roca excavado con explosivos. 0.040

17 Zanja de arcilla y greda arenosa; pendiente

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