Drenes

INTRODUCCION
Determinar la longitud de un vertedero lateral para que derive un caudal determinado es un problema que se encuentra frecuentemente en el diseño de alcantarillados y de canales en general. 
La aplicación de las ecuaciones fundamentales de la Mecánica de los fluídos presenta algunas dificultades en el desarrollo analítico, debido a que se trata de un Flujo Espacialmente Variado, porlo cual debe apelarse a la experimentación para obtener fórmulas semiempíricas confiables. Algunas de estas fórmulas, sin embargo, difieren en su forma y en sus resultados por las restricciones que se imponen en los cálculos a la aplicación de las ecuaciones de Energía y de Cambio en Cantidad de Movimiento.
En este aspecto existen dos criterios diferentes; uno considera que la energía específicaen el canal a lo largo del vertedero es aproximadamente constante mientras que el otro descarta la hipótesis de Energía Específica constante y utiliza la ecuación de Cambio en Cantidad de Movimiento para determinar la variación de la Energía Específica. Este último criterio es teóricamente más ajustado a la realidad que el primero, pero su aplicación práctica resulta dispendiosa. En algunos casosparticulares, como cuando se trabaja en canales prismáticos de poca pendiente con régimen tranquilo, los dos criterios producen resultados similares y por esta razón se prefiere utilizar el criterio de la Energía Específica constante como una aproximación razonable bajo ciertas condiciones que se analizan más adelante. En la Figura No. 1 se observa la diferencia en la representación esquemáticade los dos criterios.
El método de cálculo que se presenta en este artículo utiliza el criterio de la Energía Específica constante y está basado en el análisis de las referencias bibliográficas que se presentan al final del texto.

FIGURA No. 1.

VARIABLES Y LIMITACIONES.
1. Variables.
La longitud (L) del vertedero lateral para funcionamiento con agua en régimen subcrítico se relaciona conlas diferentes variables que actúan en el proceso mediante una expresión de la siguiente forma:
L = función de ( Q1, Q2, Fr1, Fr2, P, b, y1, y2, So, A, B, n, Cv, i, e )
L = Longitud del vertedero.
Q1 = Caudal en el canal aguas arriba del vertedero.
Q2 = Caudal en el canal aguas abajo del vertedero, luego de que se ha derivado un caudal Qv.
Fr1 = Número de Froude en el canal aguas arriba delvertedero.
Fr2 = Número de Froude en el canal aguas abajo del vertedero.
P = Altura de la cresta del vertedero por encima del fondo del canal.
b = Ancho del canal.
Y1 = Profundidad del agua en el canal aguas arriba del vertedero.
Y2 = Profundidad del agua en el canal aguas abajo del vertedero.
So = Pendiente longitudinal del canal.
A = Coeficiente de Coriolis para corrección en la ecuación deEnergía.
B = Coeficiente de Boussinesq para corrección en la ecuación de Cambio en Cantidad de Movimiento.
n = Rugosidad de Manning en el canal.
Cv = Coeficiente de descarga del vertedero.
i = Pendiente longitudinal del agua a lo largo del vertedero.
e = Coeficiente de pérdidas por cambio de dirección y por choque del agua contra las paredes del vertedero.
2. Limitaciones.
La aplicación deun método sencillo de cálculo para la solución de un problema que incluye una gran cantidad de variables debe considerar una serie de restricciones que faciliten los cálculos sin que la precisión de los resultados se vea afectada de una manera notable.
Para el caso particular de un vertedero lateral en un canal rectangular de baja pendiente y sección constante las limitaciones que se consideranson las siguientes:
* El régimen en el canal es Subcrítico inmediatamente antes y después del vertedero.
El régimen de flujo en una sección determinada de un canal se clasifica en función del Número de Froude, NF, el cual es una relación adimensional entre fuerzas de inercia y de gravedad.
En el régimen supercrítico (NF > 1) el flujo es de alta velocidad, propio de canales de gran...