Ing Civil

ESCUELA POLITÉCNICA
NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE LA DISIPACIÓN DE ENERGÌA EN
CIMACIOS CON PERFIL LISO Y ESCALONADO

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

DIANA MARCELA MOLINA TUFIÑO
diana_5nikita@hotmail.com
JUAN CARLOS GUEVARA SANGUANO
juanchok_gv@hotmail.com

DIRECTOR: PROF. ING. CIRO GALO MENENDEZciro.menendez@epn.edu.ec

Quito, Septiembre 2010

DECLARACIÓN
Nosotros, Diana Marcela Molina Tufiño, Juan Carlos Guevara Sanguano,
declaramos que el trabajo aquí descrito es de nuestra autoría; que no ha sido
previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que
hemos consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este
documento.

La

Escuela

PolitécnicaNacional,

puede

hacer

uso

de

los

derechos

correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente.

_________________________

__________________________

Diana Marcela Molina Tufiño

Juan Carlos Guevara Sanguano

II

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presentetrabajo fue desarrollado por Diana Marcela Molina Tufiño
y Juan Carlos Guevara Sanguano, bajo mi supervisión.

______________________________
Prof. Ing. Ciro Galo Menéndez
DIRECTOR DE PROYECTO

III

RESUMEN
La presente investigación está relacionada con los resultados experimentales
obtenidos en un Cimacio tipo Creager con fondo liso y escalonado, con el fin de
evaluar la disipación deenergía para un rango de descarga entre 20 y 180 l/s,
mediante el uso de un canal de laboratorio. Para las pruebas, fueron diseñados y
construidos dos clásicos perfiles Creager de 1 m de ancho y de 0,57m de alto.

El primer vertedero tiene un perfil liso y el segundo vertedero posee un perfil
escalonado con 14 escalones, ambos vertederos poseen una pendiente en la
parte baja de 0.58:1(h:v).Los

dos

vertederos

fueron

probados

con

y

sin

pilas.

ensanchamientos de las pilas con relación de ancho de vano

Además,

con

be/bo = 0,5,

proporción que fue probada para el vertedero 1. Para el proceso de prueba los
dos vertederos fueron montados sobre un canal de inclinación variable con una
sección transversal rectangular de 25m de largo, 0,8m de alto y1.0m de ancho.

Para el rango de caudales probados en el vertedero escalonado se obtuvo solo
régimen de flujo rasante con excepción del primer caudal en el que se observó un
flujo en transición.

Las cargas hidráulicas sobre el vertedero, la profundidad de agua y la velocidad
del flujo fueron medidas para cada descarga con el fin de calcular la energía
remanente, en cortes transversales en elextremo aguas abajo del vertedero.

Los resultados del procesamiento de datos mostraban que para el vertedero 1 sin
pilas, el porcentaje de la energía que se disipó disminuyó del 42.8% al 22% y con
tres pilas del 71% al 16%, para Z/Yc entre 15.3 y 3.5 y entre 15,3 a 4.1
respectivamente; para el vertedero 1 con ensanchamientos de pilas el porcentaje
de energía disipada varía de 78.1% a 24%para Z/Yc entre 15 a 4.2, donde Yc es
el calado crítico de cada descarga y Z la altura del vertedero.

IV

Para el vertedero 2 sin pilas la energía disipada varía del 94.7% al 68.7% y con
tres pilas del 94.4% a 72.5%, para Z/Yc entre 16.3 y 4.1 y entre 16.2 a 4.5
respectivamente.

Como conclusión de los resultados experimentales, se observó que las tasas más
altas de disipación deenergía de flujo se obtuvieron para el vertedero con fondo
escalonado con y sin pilas.

V

ABSTRACT
The present work is related with the experimental results obtained on an ogeecrest spillway with smooth and stepped bottom, in order to evaluate the energy
dissipation for a discharge range between 20 and 180 l/s, using a laboratory
channel. For testing, two classical WES – Creager profile for...