When a 336-mile canal system needs to traverse the State of Arizona, how do you get the water it carries across a road … or a river for that matter? For the CAP system, the solution to “cross” these obstacles was to install inverted siphons, or pipelines, deep in the ground so Colorado River water could continue its journey uninterrupted.

The CAP system has ten siphons, all with similar basic anatomy. The siphons are massive pipelines, up to 21’ in diameter and often miles long. But the forces that make them work is simple physics – here’s how. As water is moving through the canal, a check structure regulates the flow as it passes through the inlet transition, where the canal connects to the round siphon and water enters the underground pipe. The siphon, which can be steel or concrete (watch for an upcoming article about the types of siphons), carries the water under the obstacle. Once past it, the siphon angles to ground level where it transitions back to the square canal shape as water flows through the outlet transition and continues its journey through the CAP system. You can see in the infographic that the outlet is at a slightly lower elevation than the inlet. This intentional engineering design ensures the water, despite friction from the pipe, can flow through the inverted siphon and out the other end. The decrease in elevation is only a few feet and varies with each siphon, based on friction calculations for each specific situation.

Inverted siphons are another critical, and hidden, component the CAP system, an engineering marvel that ensures reliable water deliveries to Maricopa, Pinal, and Pima counties.

¿Cómo cruza el agua la carretera? A través de un sifón invertido

Cuando un sistema de canales de 336 millas necesita atravesar el estado de Arizona, ¿cómo se hace que el agua que transporta atraviese una carretera… o un río? Para el sistema CAP, la solución para “cruzar” estos obstáculos fue instalar sifones o tuberías invertidas en lo profundo del suelo para que el agua del río Colorado pudiera continuar su viaje sin interrupciones.

El sistema CAP tiene diez sifones, todos con una anatomía básica similar. Los sifones son tuberías enormes, de hasta 21 pies de diámetro y, muchas veces, de kilómetros de largo. Pero las fuerzas que los hacen funcionar son físicas simples: así es como se hace. Cuando el agua se mueve a través del canal, una estructura de control regula el flujo mientras que pasa a través de la transición de entrada, donde el canal se conecta al sifón y el agua ingresa a la tubería subterránea. El sifón, que puede ser de acero o de hormigón (esté atento a un próximo artículo sobre los tipos de sifones), lleva el agua por debajo del obstáculo. Una vez pasado, el sifón forma un ángulo hasta el nivel del suelo, donde vuelve a adoptar la forma de canal cuadrado. El agua fluye a través de la transición de salida y continúa su viaje a través del sistema CAP. Puedes ver en la infografía que la salida está a una altura ligeramente más baja que la entrada. Este diseño de ingeniería intencional garantiza que el agua pueda fluir a través del sifón invertido y salir por el otro extremo, a pesar de la fricción de la tubería. La disminución de la elevación es de sólo unos pocos pies y varía con cada sifón, según los cálculos de fricción para cada situación específica.

Los sifones invertidos son otro componente crítico y escondido del sistema CAP, una maravilla de la ingeniería que garantiza un suministro confiable de agua a los condados de Maricopa, Pinal y Pima.