Estructura De Caida

Diseño hidráulico de estructuras

DESARROLLO

Diseñar una estructura de caída con todos sus elementos. ¿Cuál es la energía residual en la estructura? Y eliminar la energía residual mediante unresalto hidráulico y un tanque de disipación de energía.

Establecimiento de parámetros:











Ahora se calcula la altura total relativa de la siguiente manera:



Definición dela caída en cada escalón:
El valor de la caída de cada escalón (S) lo debe determinar el ingeniero a criterio de acuerdo con las condiciones que se muestran a continuación:






Se asume unS = 0,60 m para seguir con el diseño de la estructura de caída. Ahora se verifica que cumpla con las condiciones dadas:



Por lo tanto cumple la condición del intervalo y la condición de que seamayor a 0,25 debido al incremento por pérdidas de energía. Como la pendiente de la estructura es de 45 grados el valor del descanso es igual que al valor de la caída S, es decir 0,60 m.

A partirdel ángulo (45 grados) se determina que el tipo de flujo rasante que se presenta es el A debido a las condiciones que se cumplen:

Tipo A:


Se calcula:






A partir de esto se determinoque el flujo rasante es tipo A.

Cálculo de He:
Se utiliza la siguiente expresión para calcular He:




Como la altura He es menor que 20 m que es la altura total de la estructura de caída sedetermina que si se produce la condición de flujo cuasi uniforme.

El flujo sí alcanza la condición de flujo cuasi uniforme:
Se deben calcular los parámetros de lámina de agua dw y la velocidad Vwteniendo en cuenta que el ángulo que se trabaja es de 45º. A partir de este ángulo se determinan los siguientes parámetros:










Conociendo el valor de f se calcula el valor de lalámina de agua (dw) medida perpendicularmente desde el pseudo-fondo:





Conociendo el valor de la lámina de agua se calcula la velocidad:






Cálculo de la energía residual de la...