Unidad 6: Diseño de canales

Un canal de navegación es una vía artificial de agua hecha por el hombre. Se utilizan para el transporte tanto en la navegación interna como unión de masas de agua.

Los parámetros básicos de diseño de un canal de navegación son alineamientos, ancho y profundidad.

Se debe tener en cuenta también el buque de diseño, que debería ser el más grande o más exigentes para el diseño. Puede no ser el más grande, ya que un boque que requiera de remolcadores por ejemplo pueda ser más interesante de estudiar que el más grnade.

• Tener esencialmente poca maniobrabilidad.

Según la PIANC, la alineación del canal deberá tener en cuenta:

• La más corta longitud del canal.
• Condiciones de la cuenta.
• Necesidad de evitar obstaculos.
• Curvas y contra curvas que no estén tan pegadas.
• Vientos dominantes, corrientes y oleaje.
• Evitar curvas cerradas para entradas a puertos.
• El eje del canal deberá ser tal que el barco navegando a lo largo del mismo no cause perturbaciones.

El diseño del mcho del canal tiene muchos factores. Según PIANC, se sigue la siguiente formula:

$$ \begin{align} W_T = W_D + T \end{align} $$

Donde $W_T$ es el ancho total, $W_D$ el ancho de diseño y $T$ la tolerancia.

El ancho de diseño es la suma de los siguientes anchos:

• Maniobrabilidad de la embarcación.
• Interacción hidrodinámico entre cruces de barcos de doble mano.
• Corrientes, vientos de costado y oleaje.
• Succión de bancos.
• Ayuda a la navegación o remolques.

Se relaciona con la capacidad de mantener la dirección de una embarcación. Esto depende principalmente de la relación profundidad de calado y agua. También es importante la habilidad propia del timonel.

Es necesario considerar ciertos factores como el viento, que afetará embarcaciones a cualquier velocidad, pero principalmente a las velocidades bajas. Es importante considerar el ángulo de desviación lateral.

También tenemos la corriente, que presenta una problemática similar, donde cuando tenemos una corriente cruzada nos puede dificultar mantener el rumbo.

Por último, el oleaje es similar también a los anteriores.

Si se proyecta un canal de dos manos debe tomarse alguna medida para permitir el paso de embarcaciones con seguridad. Generalmente la diferencia entre cada mano debería ser de alrededor 15 a 30m.

El problema es que se da una interacción fuerte dando lugar a desviaciones debido a oleaje transversal.

También para alto tráfico se deben considerar sobre anchos para mitigar los efectos que puede crear.

Cuando un banco se mueve a través del agua, el agua se desplaza de la proa y transportada hacía atrás rodeando el casco. Este flujo produce presiones laterales que son balanceadas cuando el barco esta navegando en canales abiertos, sin embargo, en caso de que la embarcación se desplace fuera del eje del canal, se producirán fuerzas asimétricas que van a provocar erosión.

Lo que debe hacerse es dar un sobreancho lo suficientemente grande para llevar el efecto de banco a un mínimo controlable.