Análisis hidráulico empleando el criterio de máxima eficiencia hidráulica con distintos tipos de revestimiento y evaluación de huellas de carbono, en el canal de riego Pukajirka del km 0+000 al km 1+526.10 en el distrito de Anra, Ancash

Abstract

La construcción de un canal requiere siempre de un adecuado revestimiento para poder evitar pérdidas por infiltración, eliminar efectos erosivos, eliminar malas hierbas y tener una sección óptima que permita el paso del agua. La obra de estudio es el canal de riego Pukajirka, ubicado en el distrito de Anra en la provincia de Huari, Ancash.

El objetivo de la investigación se centrará en evaluar distintos revestimientos sintéticos al canal mediante el criterio hidráulico de máxima eficiencia hidráulica (MEH). También incluye una comparación de impacto ambiental tomando en cuenta el potencial calentamiento global (GWP) en base a la fabricación de los materiales de recubrimiento.

Como parte del proceso de análisis, se estimó la nueva geometría del canal empleando el criterio MEH con el programa H-Canales, luego se estimó los valores de los parámetros hidráulicos como: el esfuerzo de corte, velocidad del flujo, tipo de flujo y fueron comparados con límites preestablecidos en manuales y guía de diseño.

En base a este estudio se ha concluido lo siguiente:

Los valores de los parámetros hidráulicos obtenidos como: el tirante, ancho de solera, velocidad, tipo de flujo, esfuerzo de corte; son iguales entre la geomembrana HDPE y LDPE. El único parámetro diferencial estudiado entre las dos geomembranas es el coeficiente de rugosidad de Manning, que en estos casos tienen el mismo valor por poseer el mismo coeficiente de rugosidad.

Se ha determinado que el revestimiento concreto es la opción mas eficiente para recubrir el canal tomando en cuenta los parámetros hidráulicos y ambientales paralelamente.

Con respecto a la cuantificación del impacto ambiental asociados al revestimiento del canal se ha determinado que la geomembrana PVC es mas dañino que los otros materiales.

The construction of a canal always requires an adequate lining to avoid infiltration losses, eliminate erosive effects, eliminate weeds and have an optimal section that allows the passage of water. The study site is the Pukajirka irrigation canal, located in the district of Anra in the province of Huari, Ancash.

The objective of the research will focus on evaluating different synthetic linings to the canal using the hydraulic criterion of maximum hydraulic efficiency (MEH). It also includes a comparison of environmental impact taking into account the global warming potential (GWP) based on the manufacture of the lining materials.

As part of the analysis process, the new channel geometry was estimated using the MEH criterion with the H-Channels program, then the values of hydraulic parameters such as: shear stress, flow velocity, flow type were estimated and compared with pre-established limits in manuals and design guidelines.

Based on this study, the following has been concluded:

- The values of the hydraulic parameters obtained such as: tie rod, sill width, velocity, flow type, shear stress; are the same between HDPE and LDPE geomembrane. The only differential parameter studied between the two geomembranes is the Manning's roughness coefficient, which in these cases have the same value because they have the same roughness coefficient.

- It has been determined that the concrete lining is the most efficient option for lining the canal, taking into account the hydraulic and environmental parameters in parallel.

- With respect to the quantification of the environmental impact associated with the lining of the canal, it has been determined that PVC geomembrane is more harmful than the other materials.