Diseño D Un Vertedero

1. Diseñar un vertedero de trampolín sumergido con una lámina de agua por encima del fondo del trampolín igual a 10.5 m. La caída entre el embalse y el fondo del trampolín es igual a 30 m. El caudales igual a 500 m3/s y el ancho del canal es igual a 50 m. Supóngase pérdidas de energía nulas entre el embalse y el vertedero. En vertederos de trampolín sumergido la disipación de energía se logramediante el nivel desde aguas abajo que forma un colchón de agua pura para que la energía se disipe por turbulencia.

Diseño del vertedero

El procedimiento a seguir es el siguiente:

a)DEFINIR Q, b Y DISEÑAR LA ESTRUCTURA:
Estos ítems fueron proporcionados por el enunciado.

b) CALCULAR LA CONDICIÓN DE NIVELES DE AGUA DESDE AGUAS ABAJO:
Este nivel está establecido por el enunciadoy corresponde a 10.5 m.

c) CALCULAR dt y Vt EN EL SITIO DONDE EL VERTEDERO LLEGA LA CONDICIÓN DESDE AGUAS ABAJO:
HT=d+V22g+henergía asumiendo que : α=1.0

Teniendo en cuenta que:
Q=V∙A→ V=QA=Qb∙d
Reemplazando en la expresión anterior:
HT=d+Q22g∙b∙d2

Reemplazando los datos: HT= 30 – 10.5 = 19.5

19.5=d+500219.62∙50∙d2

Despejando: d=-0.5048 m; d=0.518 m;d=19.49 m

Por lo tanto la lámina de agua del problema planteado:
d=0.518 m
Calculando el valor de V:
V=50050∙0.518=19.30 ms
d) CALCULAR R, Tmax, Tmin:
Para ello es necesarioutilizar las siguientes gráficas haciendo uso del número de Froude como abscisa y calculando cada uno de los parámetros incluidos en el eje de las ordenadas.

Calculo del número de Froude:NF=Vg∙D=Vg∙d=19.309.81∙0.518=8.56

Haciendo uso de la última figura:

Rmindt+Vt22g=0.18 → Rmin=0.18∙dt+Vt22g

Rmin=0.18∙0.518+19.30219.62=3.51 m
Ahora se entra a la siguiente figura nombrada “MAXIMUMTAILWATER LIMIT” y se calcula:
Tmaxdt=15.2 → Tmax=15.2∙0.518=7.87 m
De la misma manera se calcula el Min haciendo uso de la figura “MINIMUM TAILWATER LIMIT” obteniendo el siguiente...