VERTEDEROS.

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1 VERTEDEROS

2 VERTEDERO Cuando un líquido tiene su superficie libre a cota superior a la de alguna pared del contorno que lo contiene, vierte por ella a causa de la acción de la gravedad, dicha pared se convertiría en un vertedero. El vertedero o aliviadero es una estructura hidráulica destinada a permitir el paso libre o controlado del agua de forma superficial, el agua vierte por este tipo de estructuras o paredes como consecuencia de la acción de la gravedad

3 FUNCIONES Los vertederos pueden tener diferentes funciones entre las que destacamos: Lograr que el nivel de agua en una obra alcance el nivel requerido para cualquier otra función. Puede constituir un elemento de seguridad, evacuando las aguas en exceso generadas durante eventos de máximas crecidas. Permitir el control del flujo de salida en estructuras hidráulicas, como azudes o presas. Controlar caudales y alcanzar una disolución entre aguas negras y aguas blancas en colectores, desviando los caudales requeridos para la depuración. Sistema para medición de caudales.

4 VERTEDEROS DE PARED DELGADA
Los vertedores de pared delgada sirven para medir caudales con gran precisión y los de pared gruesa sirven como integrantes de una presa u otra estructura hidráulica, se utilizan para controlar niveles aunque también se utilizan como medidores de caudales

5 VERTEDEROS DE PARED DELGADA
𝐻=ℎ+ 𝑉 𝑔

6 𝑄=2 2𝑔 𝜇 0 ℎ 𝑥 (ℎ−𝑦) 1 2 𝑑𝑦 𝜇:𝑐𝑜𝑛𝑠𝑖𝑑𝑒𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙á𝑚𝑖𝑛𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒.

7 VERTEDERO RECTANGULAR
Son utilizados, intensiva y satisfactoriamente, en la medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así como en el control del flujo en galerías y canales, razón por la cual su estudio es de gran importancia. Los vertederos rectangulares son diques o paredes que se oponen al flujo y que poseen una escotadura con una forma geométrica regular por la cual pasa el flujo.

8 𝑄= 2 3 2𝑔 𝜇 𝑏 ℎ 3 2 En los países que utilizan el sistema ingles de unidades se acostumbra agrupar los términos 2 3 2𝑔 𝜇 , en un solo coeficiente C, de tal manera que 𝑄=𝐶 𝑏 ℎ 3 2

9 Vertedero rectangular con contracciones laterales
Un vertedero rectangular con contracción es aquel en el cual el piso y los muros del canal están lo suficientemente alejados del borde del vertedero y por lo tanto no influyen en el comportamiento del flujo sobre él.

10 𝑄= 2 3 𝜇 2𝑔 𝑏 ℎ+ 𝑣 𝑔

11 vertedero inclinado

12 Cuando el vertedor rectangular sin contracciones laterales tiene una inclinación θ con respeto a la horizontal, el coeficiente de gasto μ debe multiplicarse por un coeficiente 𝐶 𝜃 que depende del ángulo de inclinación θ y que, según Boussinesq, es: 𝐶 𝜃 =1.1951− 𝜃 ° 180 ° Esta ecuación es valida únicamente en el caso de la lamina se encuentre bien ventilada y presenta mayor interés en el caso que la cresta sea móvil; por ejemplo, es conveniente una compuerta articulada en el apoyo inferior.

13 VERTEDERO TRIANGULAR Para medir pequeños gastos, el vertedero triangular es más preciso que el rectangular, puesto que, para un mismo caudal, los valores de h son mayores.

14 𝑄= 𝑔 tan 𝜃 2 𝜇 ℎ 5 2 O bien 𝑄=𝐶 ℎ 5 2

15 Descarga ahogada en un vertedor triangular
Si w es pequeña, el vertedero triangular puede funcionar ahogado Los vertedores triangulares se recomiendan para el aforo de gastos inferiores a 30 lt/s y cargas superiores a 6cm y hasta de 60cm, su precisión es buena para gastos comprendidos entre 40 y 300 lt/s. para gastos mayores es recomendable el rectangular debido a que el triangular es mas sensible a cualquier cambio en la rugosidad de la placa y, también, porque requiere mayor exactitud en la medición de las cargas, pues el gasto varia con la potencia 5/2 de la misma.

16 VERTEDERO TRAPECIAL Cipolleti procuró determinar un vertedero que compensara el decrecimiento del caudal debido a las contracciones laterales por medio de las partes triangulares del vertedero, con la ventaja de evitar la corrección en los cálculos. Para estas condiciones, el talud será 1:4 (1 horizontal para 4 vertical). Este vertedero es de construcción más compleja que los anteriores, razón por la cual es menos utilizado.

17 𝑄= 𝑔 μ 𝑏 ℎ 3 2

18 VERTEDERO CIRCULAR Su utilización es menos común que los anteriores, presentando como ventajas: la facilidad en su construcción, así como no requerir el nivel de su cresta debido a su forma geométrica.

19 𝑄=∅ 𝜇 𝐷 5 2

20 VERTEDERO PARABÓLICO

21 𝑄= 𝜋 𝑔 μ 𝑎 ℎ 2 =𝐶 ℎ 2

22 VERTEDEROS PROPORCIONALES
También llamado sutro, es aquel cuya forma hace que el gasto de vertido sea proporcional a la carga h. por esta característica de ley de descarga, su interés estriba en considerarlo en un laboratorio como vertedero de aforo o en canales pequeños, cuando se desea este tipo de ley para facilitar las mediciones.

23 𝑄=𝜋 2𝑔 𝜇 𝑎 ℎ

24 VERTEDERO OBLICUO En los casos en los cuales se desea incrementar la longitud de cresta de un vertedero, para reducir la carga del mismo y aumentar su eficiencia, se puede utilizar un vertedero oblicuo respecto al eje del canal

25 𝑄=𝑘 𝑔 μ 𝑏 0 ℎ 3 2

26 VERTEDERO RECTANGULAR DE PARED GRUESA
En forma semejante a los orificios, si la cresta del vertedor no es una arista afilada, se presenta entonces el vertedor de pared gruesa que puede adquirir varias formas. Cuando e/h < 0,67, el chorro se separa de la cresta y el funcionamiento es idéntico al del vertedor de pared delgada. Cuando e/h > 0,67 el funcionamiento es diferente, pues la lámina vertiente se adhiere a la cresta del vertedor

27 𝑄= 𝜀 1 𝐶 𝑏 ℎ 3 2