proyecto

CALCULO DE
ALCANTARILLAS

Curso de Hidrología e Hidráulica Aplicadas

1.

Calculo de Alcantarillas

TIPOS DE FLUJO EN ALCANTARILLAS.

Según sean las relaciones entre los
niveles en las secciones Aguas
Arriba y aguas abajo de la
alcantarilla, con los parámetros
característicos de ésta (longitud,
diámetro, rugosidad, pendiente, etc)
se distinguen seis tipos diferentes de
flujo enalcantarillas.
El caudal circulante por la alcantarilla
siempre resulta de la aplicación de
un balance de energía entre las
secciones que funcionan como
controles, dado que allí se pueden
conocer todas las características del
flujo.
En el balance de energía se consideran pérdidas por fricción en la llegada a la
alcantarilla, pérdidas localizadas en la entrada y pérdidas distribuidas porfricción a lo largo de la alcantarilla.

ALCANTARILLA TIPO 1.
Si se cumple que:

h1  z
h
 1 y 4  1 la alcantarilla funciona como una tubería
D
D

con entrada y salida ahogadas, y se está en presencia de una alcantarilla tipo
1.
El caudal circulante puede calcularse a través de la expresión:





 2 g  h1  h4  
Q  CD AT
2

2 g CD n 2 L 
1 

4

RT 3



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2

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E. Lorenzo, D. Bellón, & G. Lopez

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Calculo de Alcantarillas

ALCANTARILLA TIPO 2.
Si se cumple que:

h1  z
h
 1.5 y 4  1 la alcantarilla funciona como una tubería
D
D

con entrada ahogada y salida con flujo lleno, y se está en presencia de una
alcantarilla tipo 2.
Este es elcaso denominado Alcantarilla Hidráulicamente Larga
El caudal circulante puede calcularse a través de la expresión:





2 g  h1  h3  
Q  CD AT 
2

2 g CD n 2 L 
1 

4

RT 3




1

2

ALCANTARILLA TIPO 3.
Si se cumple que:

h1  z
h
 1.5 y 4  1
D
D

se está las mismas condiciones del caso

anterior, sin embargo puede darse que la alcantarillafuncione como un orificio
en cuyo caso se trata de un flujo tipo 3.
Este es el caso denominado Alcantarilla Hidráulicamente Corta
Se va a dar el caso de flujo tipo 2 o
tipo 3 dependiendo de como sea la
fricción y la pendiente. A mayores
pendientes y fricciones más
pequeñas se dará el flujo tipo 3.
Para distinguir los tipos 2 y 3 de
flujo se recurre al auxilio de las
curvas de la Figura1, construidas
experimentalmente por Bodane,
donde las variables consideradas
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son la pendiente de la alcantarilla y su relación diámetro-longitud.
El caudal circulante puede calcularse como si de un orificio se tratara a través
de la expresión: Q CD AT 2 g  h1  z  .

ALCANTARILLA TIPO 4.
Si se cumple que:

h1  z
 1.5 ; h4  hc y So  Sc se tienen condiciones de flujo a
D

superficie libre en la alcantarilla.
La alcantarilla funciona como un canal de pendiente fuerte en régimen
supercrítico y por tanto se tendrá tirante crítico en la sección de entrada (2). En
este caso se está en presencia de un flujo tipo 4.
El caudalcirculante puede calcularse a través de la expresión:

Q  CD Ac



v2
 h1  z  1  yc  h f 1 2 
2g

2g



ALCANTARILLA TIPO 5.
Si se cumple que:

h1  z
 1.5 ; h4  hc y So  Sc se tienen condiciones de flujo a
D

superficie libre en la alcantarilla.
La alcantarilla funciona como un canal de pendiente suave en régimen
subcrítico con caída libre en la salida,por lo que se tendrá tirante crítico en la
sección de salida (3). En este caso se está en presencia de un flujo tipo 5.
Para auxiliarse en la diferenciación de los flujos tipo 4 y 5 se recurre a las
Figuras 2 y 3.
El caudal circulante puede calcularse a través de la expresión:
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