Caidas

UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA

ASIGNATURA: OBRAS HIDRAULICAS

DOCENTE: ING. HENRY MONZÓN DE LOS RÍOS

UNIVERSITARIO: ACUÑA MENDOZA ALEJANDRO

FECHA DE PRESENTACION: 06/07/2012


TARIJA-BOLIVIA

CAÍDAS VERTICALES
1. -------------------------------------------------
GENERALIDADES
Cuando se requiere unir dos canales, uno más alto queotro, se proyectan las caídas verticales. Estas estructuras permiten disipar la energía del agua para el control del flujo de agua y minimizar el proceso de erosión en el cuerpo del canal.
En una caída el agua se precipita libremente formando un colchón de amortiguación y aguas abajo se produce un resalto hidráulico en donde se disipa parte de la energía que lleva el agua.
La geometría del flujode una caída vertical ha sido suficientemente estudiada experimentalmente por muchos investigadores: Moore, Bakhmeteff, Rand, y otros. Las caídas verticales pueden ser descritas mediante las funciones que se presentan a continuación y que dependen del número de caída (D).
Cuando se requiere unir dos canales, uno más alto que otro, se proyectan las caídas verticales. Estas estructuras permitendisipar la energía del agua para el control del flujo de agua y minimizar el proceso de erosión en el cuerpo del canal.
En una caída el agua se precipita libremente formando un colchón de amortiguación y aguas abajo se produce un resalto hidráulico en donde se disipa parte de la energía que lleva el agua.
La geometría del flujo de una caída vertical ha sido suficientemente estudiadaexperimentalmente por muchos investigadores: Moore, Bakhmeteff, Rand, y otros. Las caídas verticales pueden ser descritas mediante las funciones que se presentan a continuación y que dependen del número de caída (D).
D=q2g∙h3
Donde:
D = número de caídas
Q = caudal unitario, en m3/s-m
h = desnivel, en m.
Las funciones asociadas a la ecuación anterior son:Ld=4,3∙h∙D0,27
Yp=1,0∙h∙D0,22
Y1=0,54∙h∙D0,425
Y2=1,66∙h∙D0,27
Donde:
Ld = longitud de la caída, en m.
Yp = profundidad del colchón amortiguador, en m.
Y1 = profundidad inicial del resalto hidráulico, en m.
Y2 = profundidad final del resalto hidráulico, en m.
El resalto hidráulico se inicia con una profundidad (Y1) y finaliza con una profundidad (Y2) y ladistancia que separa los tirantes se denomina longitud del resalto hidráulico (L), la cual se determina con las graficas respectivas que se presentan en la sección 3.
Para una mejor visualización, en la figura 4.38 se presenta un perfil típico de una caída vertical con sus variables de interés para el diseño.
Una caída vertical consta de las siguientes partes:
* Zona de entrada o transición
*Sección de control
* Caída vertical
* Pozo de amortiguación
* Transición de salida

2. -------------------------------------------------
CRITERIOS DE DISEÑO PARA UN BUEN FUNCIONAMIENTO
Se construyen caídas verticales, cuando se necesita salvar un desnivel de 1 m como máximo, sólo en casos excepcionales se construyen para desniveles mayores.
Se recomienda que para caudalesunitarios mayores a 3000 l/s x m de ancho, siempre se debe construir caídas inclinadas, además manifiesta que la ejecución de estas obras debe limitarse a caídas y caudales pequeños, principalmente en canales secundarios construidos en mampostería de piedra donde no se necesita ni obras de sostenimiento ni drenaje.
Cuando el desnivel es ≤ 0.30 m y el caudal ≤300 l/s x m de ancho de canal, no esnecesario poza de disipación.
El caudal vertiente en el borde superior de la caída se calcula con la fórmula para caudal unitario “q”.
q=1,48*H32

Siendo el caudal total:
Q=23μ*B*2g*H32
Donde:
µ =0,50
B = ancho de la caída

La caída vertical se puede utilizar para medir la cantidad de agua que vierte sobre ella sise coloca un vertedero calibrado.
Por debajo de la lámina vertiente en la...