7. VERTEDERO.ppt
- 1. Estudio y patronamiento de vertederos Ing. Yarly Enith Mosquera Torres
- 2. Definición Estructura hidráulica de diferente geometría destinada a permitir el paso libre o controlado del agua en los escurrimientos superficiales. Según Balloffet es una abertura o escotadura de contorno abierto practicada en la pared de un depósito, o en una barrera colocada en un canal, por la cual escurre o rebosa el líquido contenido en el depósito. Muro o barrera que se interpone al flujo, causando sobre elevación del nivel aguas arriba y disminución aguas abajo
- 5. FUNCIONES Y DESCARGAS FUNCIONES Controlar la seguridad de la estructura Evacuación de agua Controlar niveles Medir y regular Q DESCARGA Las descargas pueden conducirse: Directamente a un canal de descarga abierto A un conducto cerrado. A un túnel inclinado.
- 6. PARTES DEL VERTEDERO Canal de llegada: captación del agua Estructura de control: cresta, orificio Canal de descarga: conducción Estructura terminal: descarga final
- 7. Requisitos generales de instalación de vertederos El vertedero deberá ubicarse en canales de sección uniforme y alineamiento recto aguas arriba. El plano del vertedero debe ser normal al flujo y la cresta aguas arriba, perfectamente vertical, plana, lisa y nivelada. La lectura de la carga h sobre la cresta se mide con una regla graduada o limnímetro ubicado por lo menos a una distancia 4 veces la carga máxima hacia aguas arriba. (L>4h). Para asegurar su funcionamiento con descarga libre, debe instalarse un dispositivo de ventilación que comunique la carga aguas abajo del vertedero con la atmósfera. Si la instalación del vertedero es permanente, como en el caso del C.P.V., debe dejarse un dispositivo de drenaje.
- 9. Flujo de vertederos Vertedero Napa vertiente F.R.V. F.R.V. A P H B A g u a sm u e rta s V 2g 2 Vc P H V 2g 2 hv = Abertura 4H P: umbral H: carga L: longitud del vertedero B: ancho del canal : velocidad de aproximación Vc
- 10. Descarga de un vertedero Lamina libre: se presenta cuando el aire atmosférico rodea externa y completamente a la lámina vertiente y esta se despega totalmente de la cara de aguas abajo del vertedero. H P Lámina libre Q
- 11. Descarga de un vertedero Lamina abatida: Cuando la ventilación es insuficiente, lo cual permite el enrarecimiento del aire situado debajo de la lámina, disminuyendo su presión y tiende a adherirse al vertedero. H P Aire
- 12. Descarga de un vertedero Lamina adherente: La ventilación por debajo de la lámina es nula Lámina ahogada superiormente: Se presenta cuando el resalto se acerca al vertedero cubriendo el pie de la lámina vertiente, al atenuarse la rápida por la disminución de la carga. H P P P´ P´ P
- 13. Clasificación de los vertederos según la geometría H D θ 2 θ 2 H b 2 H
- 14. Clasificación de los vertederos según el espesor de la pared P H V 2g 2 V 2g 2 H = y = yc b P H Q espesor delapared H
- 15. Clasificación de los vertederos Según la altura de la lamina vertiente De descarga libre De descarga ahogada o sumergida H P Lámina libre Q H h
- 16. Clasificación de los vertederos Según el Angulo de inclinación
- 17. Clasificación de los vertederos Según la localización en relación a la estructura principal Frontales o normales Laterales o aliviaderos Tulipa o fuera de la presa Oblicuos
- 18. Clasificación de los vertederos según la longitud de la cresta Con 2 contracciones laterales Sin contracciones laterales L B P H Vertedero B P H Vertedero B L P H Vertedero Con 1 contracción laterales
- 19. Clasificación de los vertederos otros tipos
- 20. MODELO MATEMATICO Q=KHm Q = caudal H = carga sobre vertedero K, m =constantes del vertedero H vs Q
- 21. Ecuación de patronamiento vertedero rectangular Donde: n: número de contracciones L: longitud total del vertedero Cd: coeficiente de descarga g: gravedad Una relación empírica de amplia aceptación para el Cd, según Rehbok
- 22. Ecuación de patronamiento vertedero triangular Angulo Cd 15° 0.52 - 0.75 30° 0,59 - 0.72 45° 0.59 - 0.69 60° 0.50 - 0.54 90° 0.50 - 0.60
- 23. Ecuación de patronamiento vertedero trapezoidal
- 24. Ecuación de patronamiento vertedero semicircular D: 0.20m - 0.30m h/D: 0.075m – 1.0m D se expresa en decímetros y Q se obtiene en lt/seg. En esta formula depende de la relación h/D dada por la siguiente tabla (Sotelo 1982)
- 25. Ecuación de patronamiento vertedero semicircular h/D h/D 0.05 0.0272 0.55 2.8205 0.10 0.1072 0.60 3.2939 0.15 0.2380 0.65 3.7900 0.20 0.4173 0.70 4.3047 0.25 0.6428 0.75 4.8336 0.30 0.9119 0.80 5.3718 0.35 1.2223 0.85 5.9133 0.40 1.5713 0.90 6.4511 0.45 1.9559 0.95 6.9756 0.50 2.3734 1.00 7.4705
- 26. Calibración de vertederos (TRIANGULAR) 1. M. MÍNIMOS CUADRADOS 1.1 Obtener tiempos promedio 1.2 Calcular caudal real Qreal = Vol/t 1.3. Calcular constantes k y m Yi = Ln Qi Xi = Ln Hi K = ea 1.4 Definir ec. de patronamiento 1.5 Calcular Q experimentales 1.6 Calcular 2. M. TEÓRICO PRÁCTICO 2.1 Calculo del Cd unitario 2.2 Calculo del cd promedio 2.3 Calculo de K 2.4 m = 2.5 2.5 Definir ec. Patronamiento Q = KH2.5 Graficar curvas de patronamiento 3. M. GRAFICO 2 2 2 * * X X n XY X X Y a 2 2 * * X X n Y X XY n m 2 * * 2 8 15 tg g K Cd 2 5 * 2 * * 2 8 15 H tg g Q Cd real 2 * * 2 * 15 8 tg g Cd K