aliviaderos final

8/13/2019 Aliviaderos Final

1/30

Alejos Solis, Lourdes

Alvio Cortijo, Yovani

Solon Martnez, Joel

HIDRAULICA

ALIVIADEROS


2/30

Definicin

El aliviadero es una estructura hidrulica destinada apermitir el pase, libre o controlado, del agua en losescurrimientos superficiales; siendo el aliviadero en exclusivapara el desage y no para la medicin.


3/30

Funciones

Se detalla de la siguiente manera:

Aliviadero como elemento de presa. Cumplen la siguiente de funcin.

Garantizar la seguridad de la estructura hidrulica, al no permitir la

elevacin del nivel, aguas arriba, por encima del nivel mximo.Constituirse en una parte de una seccin de aforo del ro o arroyo.Disipar la energa para que la devolucin al cauce natural no produzca daos.Esto se hace mediante saltos, trampolines o cuencas.

Aliviadero como elemento de canal. Cumplen la siguiente funcin:

Se usan conjuntamente con las compuertas para mantener un ro navegable opara proveer del nivel necesario a la navegacin.Los aliviaderos permiten a los hidrlogos un mtodo simple para medir elcaudal en flujos de agua.


4/30


5/30

Bocatomas


6/30

Tipos de Aliviaderos

La clasificacin ms utilizada es segn el tipo de estructura de control,obteniendo ocho tipos de aliviaderos y son:Tipo lamina vertiente: La cresta es recta o con una curvatura muy pequea, es el tipo msutilizado por lo que existe un alto grado de seguridad en el diseo, porsu acumulada experiencia; se ajusta muy bien sin depender del tipo deconduccin bien sea abierta o cerrada


7/30


Tipo cada libre:

El agua luego de pasar por la cresta cae hasta el rio, sin pasar previamentepor una estructura de conduccin. Este tipo de aliviadero se emplea parapocas alturas de agua y en los casos donde el rio receptor este constituidopor roca sana


8/30


Tipo abanico:

Es una modificacin del tipo lmina vertiente; muy ventajoso cuandono hay disponible mucho espacio ya que este tipo de aliviadero tienemayor longitud de cresta. En planta tiene forma de abanico.


9/30


Tipo canal lateral:

Esta provisto de un canal paralelo a la cresta del aliviadero, teniendoque garantizar el rgimen subcrtico en el canal. Se colocageneralmente cuando no existe suficiente espacio para un aliviaderofrontal. Desde el punto de vista hidrulico es ineficiente.


10/30


Tipo embudo o vertical Morning glory):

Llamadostambin Morning Glory, en estos aliviaderos el agua seaproxima de forma radial y aproximadamente horizontal, se utilizacuando por problemas de espacio no se puede colocar otro aliviaderoya que hidrulicamente no es muy eficiente.


11/30


Tipo alcantarilla:

Consiste en un conducto cerrado que cursa el cuerpo o un estribode la presa. Se utiliza en presas pequeas o en aquellas cuyafinalidad es de control de crecidas.


12/30


Tipo rpido disipador:

Esta es otra modificacin del tipo lmina vertiente, consistiendo entener el rpido y el disipador juntos, esto se logra colocando unostacos de impacto en el rpido. El agua al chocar con los tacos disipala energa. Se usa generalmente en presas bajas.


13/30

Partes de un Aliviadero

Dependiendo del tipo de aliviadero los componentes del mismovaran siendo los de un aliviadero tpico los siguientes: canal deaproximacin, estructura de control, estructura de conduccin,estructura de disipacin y el canal de descarga


14/30


Canal de aproximacin:Se muestra principalmente en los aliviaderos que son independientes a lapresa y que no estn al borde del embalse, para comunicar el aliviaderocon el embalse mediante un canal.. Se debe tomar en cuenta algunos

criterios para el diseo del canal como son: las velocidades deben ser delorden de 0.5 m/seg.


15/30


Estructura de control: La funcin fundamental es definir la curva de gastos, que es la relacinentre las alturas de agua en el embalse y los gastos del aliviadero, es decircontrola las aguas. Normalmente se define mediante las ecuaciones detipo vertedero

Q= 2/3* 2g * H ^2/3..(ecuacin 1) Q= Cd * A * 2gH.. (Ecuacin 2)

Dnde:H: alturaCd: Cauda de conduccinA: reaG: Aceleracin de la gravedad


16/30


Estructura de conduccin:Tiene como finalidad conducir el agua que se encuentra en los nivelessuperiores del embalse desde la estructura de control hasta el rio dondellegaran las aguas aliviadas del embalse.


17/30


Estructura de Disipacin:Esto se hace para evitar la destruccin de las obras, debido a la erosin ysocavacin debe evitar la cavitacin, vibraciones y abrasin.Entre los disipadores ms utilizados se encuentran:

Trampolines (de lanzamiento, de chorro, salto en ski)Pozos Amortiguadores.Vrtices Sumergidos.Disipador de ImpactoDisipacin mediante Vlvulas


18/30


Canal de Descarga:Cuando la estructura de disipacin se encuentra alejada del receptor finales necesario colocar un canal de conexin, es importante sealar que lasvelocidades del agua no causen erosin en el canal ni socavacinindeseable en el ro receptor


19/30

HIDRAULICA

Diseo de un aliviadero lateral

Alejos Solis, Lourdes

Alvio Cortijo, Yovani

Solon Martnez, Joel


20/30

Criterios de diseo

El caudal de diseo de un vertedero se puede establecer comoaquel caudal que circula en el canal por encima de su tirantenormal, hasta el nivel mximo de su caja hidrulica o hasta elnivel que ocupa en el canal, el caudal considerado como demxima avenida

El vertedero lateral no permite eliminar todo el excedente decaudal, siempre quedar un excedente que correspondetericamente a unos 10 cm encima del tirante normal.

La altura del vertedor o diferencia entre la cresta de ste y elfondo del canal, corresponde al valor Yn.


21/30

Diseo

Formula de Forchheiner

Dnde:V = 0.95 = Coeficiente de contraccinL = Longitud del aliviaderoh = carga promedio encima de la cresta

=


22/30

Diseo

El flujo del canal, deber ser siempre subcrtico, entonces:h2 > h1h1 = 0.8 h2

=+2

Para mejorar la eficiencia de la cresta del vertedero se suele utilizardiferentes valores, segn la forma que adopte la cresta:


23/30

Diseo

Nota:El tipo a y b, se usan cuando el caudal que se est eliminandopor la ventana o escotadura del canal, cruza un camino,frecuentemente se utilizan cuando se proyectan badenes,cuando esto no es necesario y el caudal del vertedero se puedeeliminar al pie del mismo, se utilizan los tipos c d

Los aliviaderos laterales pueden descargar a travs de unvertedero con colchn al pie (desniveles pequeos) medianteuna alcantarilla con una pantalla disipadora de energa al final(desniveles grandes).


24/30

Diseo

EJERCICIO 01: Aliviadores lateralesUn canal trapezoidal de rugosidad 0.014 con taludes 1: 1 plantilla 1 m ypendiente 1 o/oo, recibe en pocas de crecidas un caudal de 9 m3/s., elcanal ha sido construido para 4 m3/s, pero puede admitir un caudal de6 m3/s. Calcular la longitud del aliviadero para eliminar el exceso deagua.


25/30

Diseo

a) Calculo de tirantes

Ymax= 1.71m.Yn= 1.17mY2 = 1.42 m

b ) Calculo de h

h2 = 1.42 1.17 = 0.25 m.h1 = (0.8)0.25 = 0.2 m.

=+2 = 0.225

c) Caudal a evacuar

Q = 3 m3/seg

d) Calculo de longitud L (despejando L de la frmula de Forchheiner):

Para = 0.5

=3

2 2=

3(3)2 0.95 0.5 2 9.81 (0.225) .

L = 20 m.


26/30

Diseo

SOLUCION 02 (FORMULA DE WEISBACH)

Datos:Q = 3 m 3/ seg

= 0.5 h = se considera un 60% del borde libre, como un criterio prctico de diseo =(0.6)(1.71 1.17) = 0.324 m.

=3

2 2=

3(3)2 0.95 0.5 2 9.81 (0.324) .

= . .


27/30

Anexos


28/30

Anexos


29/30


30/30

aliviaderos final

Documents