escalones y caidas

ESCALONES O CAIDAS
Cuando el agua corre por el vertedero y los canales o túneles de descarga contiene  gran cantidad de energía y mucho poder destructivo debido a las altas presiones yvelocidades.   Éstas pueden  causar erosión en lecho del río, en el pie de la presa, o en las estructuras mismas de conducción, poniendo en peligro la estabilidad de las estructuras hidráulicas.  Por lo tanto sedeben colocar disipadores de energía.
 Para la selección del tipo de disipador se debe tener las siguientes consideraciones:
1. Energía de la corriente.
2. Economía y mantenimiento ya que éste elevamucho el costo.
3. Condiciones del cauce aguas abajo (roca, suelo, etc).
4. Ubicación de las vías de acceso, casa de máquinas, y demás estructuras hidráulicas ya que su seguridad no puede quedarcomprometida.
5. Congelamiento.
6. Efecto de las subpresiones y del vapor de agua sobre las instalaciones.
7. Daños causados a la fauna y la flora por la erosión.
8. Proyectos  y poblaciones aguasabajo.
 
Existen varios tipos de disipadores de energía, entre los cuales están los escalones.
La presencia de la energía específica y la determinación del tirante crítico (dc) en las estructurashidráulicas de los canales es fundamental saber aplicarla y comprender la función que desarrolla en cada elemento del diseño en las estructuras de conducción. Si la sección de llegada del canal aumentabruscamente en el nivel de elevación de su plantilla a fondo, se conduce un escalón que puede emplearse para el control de la ubicación del salto hidráulico (figura 1), para obligar el cambio derégimen y la variación de la energía específica. Este problema puede resolverse analíticamente si:
1) Si se plantea la ecuación de cantidad de movimiento entre las secciones 1 y 2:
(), para estimar lafuerza sobre la cara de escalón, en un canal rectangular horizontal, donde V y d son, respectivamente, la velocidad media y la profundidad del flujo, los subíndices 1 y 2 se refiere a la sección...