Diseños

DISEÑO DE UNA ESTRUCTURA
El diseño de este tipo de estructuras toma como base la ecuación general para vertedores, cuando son con cresta libre o con pilas para compuertas, con la condición de queestas no estén trabajando, es decir, para que una vez superado el nivel máximo de embalse, el agua vierta por la superficie del mismo.
La formula general de los vertederos es la siguiente:
Q=C L_eH^(3/2)
Donde:
Q = Caudal de descarga, en m3/s.
C = Coeficiente de descarga, en m^(1/2)/s.
L_e= Longitud efectiva de cresta, en metros.
H= Carga total sobre la cresta, en metros.
La longitudde cresta es por donde escurre el caudal del vertedero, para todos los casos la longitud efectiva de cresta viene dada por la fórmula:
L_e=L-2(NK_P+K_a )H
Donde:
Le = Longitud efectiva de lacresta, en metos.
L = Longitud total neta de la cresta, en metros.
N = Numero de pilas
Kp = Coeficiente de contracción por pilas.
Ka = Coeficiente de contracción por estribo.
H = Carga total sobrela cresta del vertedero, en metros.
Para el presente modelo se asumieron los siguientes datos:
Q = 200 l/s. (Caudal máximo que pasa por el canal hidrodinámico).
C = 2 m^(1⁄2)/s.
L_e=1 m.K_p=0
K_a=0
Se asume el valor del coeficiente de descarga ( C ) igual a 2.
Con estos datos se obtuvo la carga de diseño (Hd) sobre el vertedero.
H=Hd=[ Q/(C L_e ) ]^(2/3)
H=Hd=[ 0.2/(2 x 1)]^(2/3)=0.2154 m.
Para establecer el perfil se usaron las recomendaciones del U.S. Army Corps of Engineers, que considera factores como son: la velocidad la llegada, la inclinación del talud aguasarriba y la relación P/Hd.
Siendo P el desnivel entre la cresta del cimacion y el fondo del canal y Hd la carga de diseño.
El presente modelo cae en el caso 1, el cual posee un talud vertical, unarelación P/Hd≥1 y velocidad de llegada despreciable.
Se asume un eje de coordenadad X-Y; y, el perfil del cuadrante aguas abajo tiene la ecuación:
X^1.85=2Hd^0.85 (Y)
Donde:
X, Y : son coordenadas...