Ing civil-hidraulica practica de vertederos

Honis Figueroa

VERTEDORES

Introducción.-

Los vertedores son estructuras que tienen aplicación muy extendida en todo tipo de sistemas hidráulicos y expresan una condición especial de movimiento no uniforme en un tramo con notoria diferencia de nivel. Normalmente desempeñan funciones de seguridad y control.
Un vertedor puede tener las siguientes misiones:
- Lograr que el nivel de agua enuna obra de toma alcance el nivel de requerido para el funcionamiento de la obra de conducción.
- Mantener un nivel casi constante aguas arriba de una obra de toma, permitiendo que el flujo sobre el coronamiento del vertedero se desarrolle con una lámina líquida de espesor limitado.
- En una obra de toma, el vertedero se constituye en el órgano de seguridad de mayor importancia, evacuando lasaguas en exceso generadas durante los eventos de máximas crecidas.
- Permitir el control del flujo en estructuras de caída, disipadores de energía, transiciones, estructuras de entrada y salida en alcantarillas de carreteras, sistemas de alcantarillado, etc.

Objetivos.-

* Determinar la curva de calibración de un vertedor (de pared delgada trabajando libre), que relaciona el gasto en uncanal con la carga sobre el vertedor.

Fundamento Teórico.-

DEFINICIÓN
Cuando el borde superior del orificio por donde se vacía un deposito no existe, o en caso de existir, esta por encima del nivel del liquido, se dice que el desagüe tiene lugar por vertedero.
El primero que se ocupo de esta cuestión fue G. Poleni, quien consideró el vertedero como un gran numero de orificios continuos, yde este modo trato de calcular tanto el vertedero completo con salida al aire libre, como el incompleto o sumergido, en el que una parte del derrame tiene lugar bajo una lamina de agua (llamado por dicho autor motus mixtus).
Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente, en la medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así como en el control del flujo engalerías y canales.
TERMINOLOGIA
·        El borde superior se denomina cresta, pared o umbral.
·        Los bordes verticales constituyen las caras del vertedero.
·        La carga del vertedor, H, es la altura alcanzada por el agua, a partir de la cresta del vertedor.
·        Los niveles a ambos lados del vertedor se llaman niveles, ¨aguas arriba¨ y ¨aguas abajo¨, respectivamente.
Debido ala depresión de la lamina vertiente junto al vertedor la carga H debe ser medida aguas arriba, a una distancia aproximadamente igual o superior a 5H.
CLASIFICACIÓN DE LOS VERTEDEROS
Aceptando las mas variadas formas y disposiciones, los vertederos presentan los más diversos comportamientos, siendo muchos los factores que pueden servir de base para su clasificación, entre estos están:
1.    SUFORMA
Según sus formas pueden ser simples o compuestos.
A.    Dentro de los simples están:
l        Rectangulares:
Para este tipo de vertederos se recomienda que la cresta del vertedero sea perfectamente horizontal, con un espesor no mayor a 2 mm en bisel y la altura desde el fondo del canal 0.30 m w 2h.
lTriangular:
Hacen posible una mayor precisión en la medida de cargacorrespondiente a caudales reducidos. Estos vertedores generalmente son construidos en placas metálicas en la practica, solamente son empleados los que tienen forma isósceles, siendo más usuales los de 90.
l        Trapezoidal de cipolleti:
Cipolleti procuro determinar un vertedor trapezoidal que compense el decrecimiento del caudal debido a las contracciones. La inclinación de las caras fueestablecida de modo que la descarga a través de las caras fue establecida de modo que la descarga a través de las paredes triangulares del vertedor correspondan al decrecimiento de la descarga debido a contracciones laterales, con la ventaja de evitar la corrección en los cálculos. Para estas condiciones, el talud resulta 1:4 (1 horizontal para 4 vertical).
l        Circular:
Se emplean rara...