Practica 8 Lab. Vertedero Hidráulico 1 PDF

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UNIDAD 6 ORIFICIOS. VERTEDEROS Y RESALTO HIDRÁULICO Capítulo 2 VERTEDEROS SECCIÓN 1: VERTEDEROS EN PARED DELGADA DEFINICIÓN DE VERTEDERO Y FUNCIONES Cuando un líquido tiene su superficie libre a cota superior a la de alguna pared del contorno que lo contiene, vierte por ella a causa de la acción de la gravedad, dicha pared se convertiría en un vertedero. El vertedero o aliviadero es una estructura hidráulica destinada a permitir el paso libre o controlado del agua de forma superficial, el agua vierte por este tipo de estructuras o paredes como consecuencia de la acción de la gravedad

Los vertederos pueden tener diferentes funciones entre las que destacamos:

- Lograr que el nivel de agua en una obra alcance el nivel requerido para cualquier otra función. - Puede constituir un elemento de seguridad, evacuando las aguas en exceso generadas durante eventos de máximas crecidas. - Permitir el control del flujo de salida en estructuras hidráulicas, como azudes o presas. - Controlar caudales y alcanzar una disolución entre aguas negras y aguas blancas en colectores, desviando los caudales requeridos para la depuración. - Sistema para medición de caudales. PARTES CONSTITUTIVAS DE UN VERTEDERO Se denomina cresta, umbral o coronación a la parte más alta de la pared sobre la que vierte el agua. Paramentos del vertedero son las paredes o taludes que limitan la obra aguas arriba y aguas debajo de ellas. Perfil es la forma de su sección transversal Altura del vertedero es la altura del paramento de aguas arriba, desde la coronación hasta el fondo. Lámina vertiente es la forma que adquiere el líquido en su vertido por el umbral.

Longitud de vertedero es la anchura en sentido normal a la lámina vertiente. Carga h del vertedero la altura del líquido sobre la coronación, debe ser medida a cierta distancia del umbral o coronación, aproximadamente a 4h dado que por aumento de la velocidad en este punto de la cresta, la lámina se deprime ligeramente.

Se pueden clasificar

Por el espesor del umbral: Vertederos de pared delgada, cuando el espesor del vertedero es suficientemente delgado como para no afectar al desagüe, puede considerarse para un espesor menos de 3h Vertederos de pared gruesa cuando el umbral es de suficiente longitud, como para que sobre él se establezca un régimen en el que se considera una distribución hidrostática de presiones. Puede considerarse cuando el umbral es mayor de 3h.

Por el funcionamiento hidráulico: Vertedero libre, su lámina vertiente toma forma de caída natural, no tiene influencia de aguas abajo, porque el nivel de aguas abajo o no existe o es muy bajo. Vertedero con lámina sumergida o anegada. Si el nivel aguas abajo es alto, la lámina vertiente queda sumergida o anegada, por tanto tiene influencia en el vertido.

Por la forma de la sección en la que se produce el vertido. Rectangulares sin o con contracción lateral , trapezoidal, triangular, semicircularcomo puede verse en la figura 6.14

B

H

H

W W

a) rectangular sin contracción lateral

b) vista lateral de un vertedero sin contracción lateral

b h

c) rectangular con contracción lateral

b/2

b

b/2

b h

α /2 α

d) triangular

e) trapezoidal Fig. 6.14

CAUDAL EN UN VERTEDERO RECTANGULAR El cálculo del caudal en los rectangulares, se puede obtener fácilmente partiendo de la

ecuación obtenida 6.5 Q ==

(

2 3/ 2 3/ 2 ·C ·b 2 g · y1 − y0 3 d

)

Haciendo yo = 0 e y1 = h

2 Q = C d b 2g h 3 2 ; 3

q=

Q 2 = Cd b 3

2g h 3 2

Cd es el coeficiente de desagüe, b el ancho de la parte superior, h es la carga sobre la coronación del vertedero, (diferencia de cotas entre la coronación y la superficie libre de agua). Cd puede calcularse de una forma aproximada mediante la fórmula de Rehbock

C d = 0,611 + 0,075 · Si h...