Vertederos hidraulicos

Vertederos hidráulicos

Llamado también aliviadero, es una estructura hidráulica cuya finalidad es la de permitir que pase libre o controlada el agua. El vertedero hidráulico cumple diferentes funciones entre las que se destacan, garantizar que la estructura hidráulica ofrezca seguridad, pues impide que se eleve el nivel de aguas arriba sobre el nivel máximo. Garantizar que el nivel de aguatenga poca variación en el canal.
Los vertederos se pueden ver en:
Presas
Cuando se trata de una presa, el vertedero es la zona de la estructura que permite poder evacuar las aguas habitualmente o tener el control del nivel del reservorio de agua,teniendo varias finalidades entre las que se destaca:
Garantizar la seguridad de la estructura hidráulica, al no permitir la elevación del nivel,aguas arriba, por encima del nivel máximo (NAME por su siglas Nivel de Aguas Máximas Extraordinarias)
Garantizar un nivel con poca variación en un canal de riego, aguas arriba. Este tipo de vertedero se llama "pico de pato" por su forma
Constituirse en una parte de una sección de aforo del río o arroyo.
Disipar la energía para que la devolución al cauce natural no produzca daños. Esto se hacemediante saltos, trampolines o cuencos.
Generalmente se descargan las aguas próximas a la superficie libre del embalse, en contraposición de la descarga de fondo, la que permite la salida controlada de aguas de los estratos profundos del embalse.

Como elemento de canal
Los vertederos se usan conjuntamente con las compuertas para mantener un río navegable o para proveer del nivel necesario a lanavegación. En este caso, el vertedero está construido significativamente más largo que el ancho del río, formando una "U" o haciendo diagonales, perpendicularmente al paso. Dado que el vertedero es la parte donde el agua se desborda, un vertedero largo permite pasar una mayor cantidad de agua con un pequeño incremento en la profundidad de derrame. Esto se hace con el fin de minimizar lasfluctuaciones en el nivel de río aguas arriba.1







Clasificación de los vertederos



1. Según su localización en torno a la estructura principal:
• Los Vertederos frontales. • Los Vertederos laterales. • Los Vertederos tulipa.


2. Según los instrumentos con que se controla el caudal vertido:
• Vertederos libres, es decir que no son controlados. • Vertederos controlados por medio decompuertas.

3. Según la pared en que se vierte:
• El Vertedero de cresta redondeada. • El Vertedero de pared gruesa. • El Vertedero de pared delgada.

4. Según la sección por donde se vierte:
•Vertederos lineales, Rectangulares, circulares, trapezoidales, triangulares


5. Según su funcionamiento, en torno al nivel de aguas abajo:
• El Vertedero ahogado. • El Vertedero libre.Vertederos de pared grueso o borde ancho
Este tipo de vertederos es utilizado principalmente para el control de niveles en los ríos o canales, pero pueden ser también calibrados y usados como estructuras de medición de caudal.
Son estructuras fuertes que no son dañadas fácilmente y pueden manejar grandes caudales. Algunos tipos de vertederos de borde ancho son:

Calculo

Flujo Crítico sobreVertederos de Borde Ancho
 
Siendo q la descarga por unidad de ancho del canal:

entonces,

y la descarga total será:

El coeficiente Cd es introducido para expresar el caudal real:

donde, como se muestra en la figura, H es la cabeza total aguas arriba sobre la cresta del vertedero. En el laboratorio la velocidad de aproximación V puede ser obtenida mediante la medición del caudal y delárea de la sección transversal, permitiendo así el cálculo de H. Sin embargo en el campo, la profundidad h es la única medida tomada y la ecuación del caudal debe modificarse así:


Vertedero de pared gruesa sin pérdidas
Vertedero de cresta ancha.
Sobre el vertedero de pared gruesa y en un tramo muy corto, se presentará el tirante crítico (sección B) antes del límite de la caída, bajo...