Vertedores

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Vertedores
Los vertederos 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. Se llama vertedero a la estructura hidráulica sobre la cual se efectúa una descarga a superficie libre. El vertederopuede tener diversas formas según las finalidades a las que se destine. Si la descarga se efectúa sobre una placa con perfil de cualquier forma pero de arista aguda, el vertedero se llama de pared delgada; cuando la descarga se realiza sobre una superficie, elvertedero se denomina de pared gruesa. Ambos tipos pueden utilizarse como dispositivos deaforo en el laboratorio o en canales de pequeñasdimensiones. El vertedero de pared gruesa se emplea además como obra de control o de excedencias en una presa y como aforador en grandes canales.

Un vertedero puede tener las siguientes funciones:
Lograr que el nivel de agua en una obra de toma alcance el nivel de requerido para elfuncionamiento de la obra de conducción
Mantener un nivel casi constante aguas arriba de una obra de toma, permitiendoque 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 las aguas en exceso generadas durante los eventos de máximas crecidas
Permitir el control del flujo en estructuras de caída, disipadores de energía, transiciones, estructuras deentrada y salida en alcantarillas de carreteras, sistemas de alcantarillado, etc.
Clasificacion de los vertederos:
•Por su localización en relación a la estructura principal:
Vertederos frontales
Vertederos laterales
Vertederos tulipa; este tipo de vertedero se sitúa fuera de la presa y la descarga puede estar fuera del cauce aguas abajo

•Desde el punto de vista de los instrumentos para elcontrol del caudal vertido
Vertederos libres, sin control.
Vertederos controlados por compuertas.

• De acuerdo a la pared donde se produce el vertimiento:
Vertedero de pared delgada
Vertedero de pared gruesa

Vertedero con perfil hidráulico
• Desde el punto de vista de la sección por la cual se da el vertimiento:
Rectangulares

Trapezoidales

Triangulares

Circulares

 
• Desdeel punto de vista de sufuncionamientoen relación al nivel aguas abajo:
Vertedero libre, no influenciado por el nivel aguas abajo
Vertedero ahogado

Tipos de vertederos
Vertederos de pared delgada
La utilización de vertederos de pared delgada está limitada generalmente a laboratorios, canalespequeños y corrientes que no lleven escombros y sedimentos. Los tipos más comunes son elvertederorectangular y el triangular. La cara de aguas arriba debe ser instalada verticalmente yel borde de la placa debe estar cuidadosamente conformado. La estructura delgada está propensaa deteriorarse y con el tiempo la calibración puede ser afectada por la erosión de la cresta.El vertedero triangular es preferido cuando las descargas son pequeñas, porque la seccióntransversal de la lámina vertientemuestra de manera notoria la variación en altura.La relación entre la descarga y la altura sobre la cresta del vertedero, puede obtenerse matemáticamente haciendo las siguientes suposiciones del comportamiento del flujo:
a) Aguas arriba del vertedero el flujo es uniforme y la presión varía con la profundidad de acuerdo con la hidrostática (p=gh).
b) La superficie libre permanece horizontal hasta elplano del vertedero y todas las partículasque pasan sobreel vertedero se mueven horizontalmente (en realidad la superficie libre cae cuando se aproximaal vertedero).
c) La presión a través de la lámina de líquido o napa que pasa sobre la cresta del vertedero es laatmosférica.
d)Los efectos de la viscosidad y de la tensión superficial son despreciables.Estas suposiciones conducen al siguiente...
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