INGENIERÍA DE CAMINOS RURALES - Zietlow

Capítulo 6
Herramientas para Diseño Hidráulico y de
Caminos
El diseño hidráulico comprende varios conceptos básicos que se deben
tomar en cuenta para construir proyectos exitosos con un mínimo riesgo de
falla (Foto 6.1). La aplicación de la Fórmula de Manning para determinar la
capacidad y velocidad del flujo, la colocación de Enrocamiento para la
protección de las márgenes de un arroyo y contra la socavación, y de Zonas
de Filtros para evitar tubificación y socavación, combinado con el empleo de
grava o de Geotextiles, son todas y cada una de ellas importantes
consideraciones de diseño en el caso de estructuras hidráulicas y de caminos.
Para el diseño básico de drenaje para caminos, con frecuencia se recurre a la
Fórmula de Manning para la determinación de las velocidades de flujo en
cauces naturales, para determinar el volumen de ese escurrimiento (como
alternativa al método comentado en el Capítulo 5) y para la determinación de
la capacidad de flujo de canales y cunetas. El uso de la Fórmula de Manning
para determinar las velocidades de la corriente y el caudal está bien
documentada en muchos manuales de ingeniería y de hidráulica, por lo que los
ingenieros de caminos que estén realizando diseños básicos hidráulicos
deberían familiarizarse con ese método y con sus aplicaciones. Los canales
complejos con flujos inestables o críticos, que varían rápidamente, deben
evaluarse con la participación de un ingeniero hidráulico especializado.
Fórmula de Manning
El caudal que fluye por un canal (Q) es igual al producto de la velocidad
promedio del flujo por el cauce (V) por el área (A) de la sección transversal
del canal. Para determinar la descarga (Q) en drenajes naturales, canales y
tubos trabajando sin presión, se aplica la siguiente ecuación:
Descarga = (Velocidad) x (Área)
o
Q = V A
donde: Q = descarga, en metros cúbicos por segundo
(m 3 /s).