Clasificación de los canales

III. DISEÑO DE CANALES

3 Introducción

Los sistemas de riego cobran cada vez mayor importancia, debido principalmente al incontrolable crecimiento poblacional, que obliga a adoptar sistemas de riego donde la producción debe ir paralelamente a la productividad. Sin embargo, esta constante preocupación por la producción y productividad ha descuidado otros factores importantes en la producción agrícola, como por ejemplo. La calidad del suelo, cada vez más deteriorado, el uso de fertilizantes químicos que aumentan la producción, pero dañan irremediablemente los suelos y afectan a la salud humana, el recurso hídrico cada vez más escaso, y sobre todo los niveles de contaminación de los suelos y aguas sub superficiales en conjunción con el deterioro ambiental, que se tornan en limitantes para una producción agrícola sostenida y con futuro. A ello se suma la producción transgénica, que puede ser una solución al hambre en un futuro corto, pero que igualmente afecta a la salud humana aún cuando no se ha probado fehacientemente.

Lo mencionado, permite analizar con detenimiento, cuál debe ser el futuro responsable de los proyectistas, ingenieros, agricultores y población en general, en relación a la producción alimentaria y por consiguiente, a los sistemas de riego y metodologías más eficientes en la producción agrícola y la productividad de los campos de cultivo.

Bajo éste contexto, considero que la ingeniería juega un papel importante, tanto en el diseño como en la construcción de sistemas de riego, que siendo económicos, puedan igualmente permitir el incremento de la producción sin desmejorar las condiciones naturales de los suelos, y potenciando el uso de fertilizantes de origen orgánico, sin presencia de compuestos que dañen la salud humana.

Esta cuarta unidad, precisamente conlleva a los estudiantes a lograr un concepto claro de su participación futura como profesionales en el diseño de canales dentro de un sistema de riego, teniendo por principio, “LA CALIDAD EN EL DISEÑO, LA ECONOMIA EN SU CONSTRUCCION Y LA EFICIENCIA EN SU USO”, los que redundarán en su profesionalismo y su participación en una sociedad que exige cada vez más de sus conocimientos y sus aptitudes sociales.

No debemos olvidar también, que los peruanos provenimos de una cultura que cultivó una aptitud de riego con altos rendimientos y con sistemas de riego de alta ingeniería, de los que tenemos muestras en Cumbemayo (Cajamarca), Pisac, Tambomachay, entre otros (Cusco), Nasca y Tiahuanaco y otras culturas y pueblos preincas. Los Preincas, y sobre todo los Incas, lograron una sinergia que hizo posible la provisión de alimentos para una población que, en la sierra, fue mayor que la actual, y que no solo creció a mayor velocidad que la expansión física en los setenta años finales del Imperio Inca, sino que se urbanizo, y creo con ella la demanda de mayor eficiencia agrícola. Adjunto como corolario, un articulo publicado en la revista Technology Review, donde Lester Thurow, renombrado economista norteamericano que analiza la influencia de la Tecnología en el bienestar, afirma: "... los Incas tenían un sistema muy elaborado de irrigación. Cuando los españoles los conquistaron no efectuaron la necesaria inversión en los canales. Medio siglo después esa sociedad, una vez rica era pobre".

Finalmente es necesario entender que un proyecto de riego comprende el diseño de los canales y obras de arte, los que son de vital importancia en el costo de la obra, pero no más importantes que el caudal, factor clave del diseño y el mas importante en un proyecto de riego, porque es un parámetro que se obtiene basándose en el tipo de suelo, cultivo, condiciones climáticas, métodos de riego, hidrología, relación del trinomio agua - suelo – planta, y primordialmente el regante. Lo que exige del profesional, una planificación de canales, con pleno conocimiento de estas disciplinas y un amplio panorama social, cultural y ambiental para lograr de su diseño, la eficiencia, eficacia y sobre todo, el reconocimiento a su trabajo.

3.1 Concepto

Se denomina canal al conducto natural o artificial que permite transportar fluidos -generalmente agua- por gravedad, debido a que está en contacto continuo con la atmósfera.

El estudio hidráulico en canales se caracteriza porque el movimiento del agua se realiza por su propio peso, sin ningún gasto energético y aprovechando la fuerza de la gravedad. Además hay que considerar que en el funcionamiento de un canal, actúan diversas fuerzas. Por ejemplo, al circular el agua por los canales, provoca un rozamiento que desgasta las paredes del canal (fuerza de rozamiento); el flujo del agua, transporta partículas sólidas, debido a la energía cinética que se genera por el movimiento, ésta es la fuerza tráctil; el efecto de erosión del canal se debe a la fuerza erosiva. Por tanto para el estudio hidráulico de los canales se aplican las ecuaciones de la mecánica clásica.

3.2 Clasificación de los canales

Los canales se clasifican como sigue:

3.2.1 Según su origen:

• Canales Naturales: Son los cursos de agua existentes en forma natural como consecuencia del escurrimiento de la lluvia, varían desde un riachuelo hasta un río, se incluye entre estos los cauces subterráneos que llevan agua a superficie libre.

• Canales Artificiales: Pueden ser con revestimiento y sin revestimiento. Son los construidos por el hombre tales como: los canales de navegación, túneles, canales de riego y otros.

3.2.2 Según su función en el sistema de riego:

• Canal de Derivación: Denominado también canal aductor, es el que recibe las aguas después de una captación que previo vertedor de demasías, deriva sus aguas hacia el canal de conducción.

• Canal de Conducción: Es el canal que conduce las aguas desde la bocatoma hasta el punto de entrega al canal principal o Madre.

• Canal de Distribución: Denominado también canal Principal, Madre o de Primer Orden, es el canal que recorre por los puntos mas altos del terreno por regar y desde le cual se inicia la distribución mediante canales laterales. Se le traza siempre con pendiente mínima.

• Canales Laterales: Denominados también canal secundario o de segundo orden: Son aquellos que salen del canal de distribución y el caudal que ingresa a ellos es repartido hacia los sub laterales. El área de riego que sirve un lateral se conoce como Unidad de Riego.

• Canales sub laterales: Denominados también canal terciario o de tercer orden: Nacen de los canales laterales, el caudal que ingresa a ellos es repartido hacia las propiedades individuales a través de las tomas de parcela, el área de riego que sirve un sub lateral se conoce como Unidad de Rotación.

• Surco:

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