obras de excedencias
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Obras Hidráulicas, presas de gravedad, de materiales sueltos y vertedores.TRANSCRIPT
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OBRAS DE EXCEDENCIAS
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¿QUÉ SON LAS OBRAS DE
EXCEDENCIAS?
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Las obras de excedencias denominadas también
vertederos, vertedores de demasías o aliviaderos son
estructuras hidráulicas destinadas a permitir el pase, libre o controlado del agua, en
los escurrimientos superficiales.
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Dicho de otra manera El aliviadero es un dispositivo que deja pasar a las crecidas o
El aliviadero da paso a los sobrantes de caudal que trae el rio y que no son absorbidos por la demanda, ni tampoco pueden almacenarse en el embalse.
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PRINCIPALES COMPONENT
ES DE LOS VERTEDEROS
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Los principales componentes de los vertederos son los siguientes:
Estructura de control: Regula y gobierna las descargas del vaso. Pueden ser: una cresta, vertedor, orificio, boquilla o tubo.
Canal de descarga: Ayuda a la conducción de los volúmenes descargados por la estructura de control.
Estructura terminal: Permite descargar el agua en el río sin erosiones o socavaciones peligrosas en el talón de la presa y sin producir daños en las estructuras adyacentes.
Canales de llegada y de descarga: Captan el agua del vaso y la conducen a la estructura de control.
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Clasificación de los
vertedores
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Los vertedores generalmente se clasifican de acuerdo a sus características más importantes ya sea con respecto al sistema de control, al canal de descarga o a otro componente. Con frecuencia los vertedores se clasifican en controlados o sin control según tengan compuertas o no. Comúnmente se clasifican en cimacios, de canal lateral, de pozo o embudo, de alcantarilla y de sifón.
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Avenida de proyecto
Para proyectar un vertedor será necesario determinar previamente la capacidad que ha de
dársele.
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Avenida de proyecto o avenida de cálculo es la máxima
avenida que se estima puede presentarse en el río. Dicha
avenida servirá para dimensionar el vertedor.
Pero también deberemos saber como transita la avenida por el
embalse.
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Vertedor cimacio (perfil Creager)
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Vertedor cimacio (perfil Creager)
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Expresiones para dibujar un perfil Creager
R1=0,53H
R2=0,235H
XC=0,284H
Y=0,5
H0,85X1,85
YC=0,127H
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TABLA CON LOS VALORES DE C PARA LA
FÓRMULA Q = CLH 3/2
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Tener en cuenta
El cálculo de C debe ser compatible con la importancia de la estructura.
C varía con las propiedades geométricas del canal de entrada, el paramento de aguas arriba del cimacio, y finalmente con la descarga.
Ha de adoptarse valores conservadores de C si la estructura no es importante, o si el diseño es preliminar.
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RECORDAR
Controlados son aquellos vertedores que poseen
compuertas, para justamente “controlar” el paso del agua
o dicho de otra manera, regular el paso de la misma
por la estructura.
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Tener en cuenta
Si las compuertas están totalmente abiertas, no producen ningún entorpecimiento a la lámina de agua, en cuyo caso el vertedor funciona como si fuera libre , es decir, como si no tuviese compuertas .
Si las compuertas están parcialmente abiertas, el cálculo de la descarga se lo realiza como si fuera un orificio.
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Pero….
Las compuertas necesitan puntos de apoyo por lo que, la longitud o ancho de la corona disminuye.
Estos puntos de apoyo son los pilares y estribos,y,además de reducir el ancho de la corona producen contracciones laterales en las aguas lo que trae como consecuencia una disminución aún mayor en la longitud del vertedero.
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Coeficiente de contracción
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Tránsito de la avenida
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Ecuación de los embalses
I-O=∆V ; ∆V=V2-V1
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COTA H VOLUMEN x 10 mt
26 0
40 44
50 144
60 360
70 785
80 1480
85 2000
63CURVA DE ALMACENAMIENTO
REQUISITOS:
3
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Cota fondo
mt
Vol x 10 mt 6
H
3
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CURVA DE DESCARGA3H mt Q mt /seg
0 0
1 79
2 231
3 438
5 974
7 1650
9 2480
11 3420
13 4460
15 5650
17 6940
3
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mtH
Cota corona vertedor
mt /seg3
Q
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HIDROGRAMA DE
MÁXIMA AVENIDA
PRODUCIDO POR UNA
PRECIPITACIÓN IGUAL A
386mm.
TIEMPO Q
0 230
12 230
24 300
36 560
48 1300
60 2600
72 4600
78 5520
84 5700
90 5380
96 4836
108 3550
120 2430
132 1550
144 820
156 320
168 230
NOTA: Cada estudiante tendrá su propio valor de precipitación y su propia cota de corona de vertedor.
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Q
mt /seg3
T(h)
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DESARROLLO
1. Teniendo los tres requisitos graficados de acuerdo a los datos individuales de cada uno, procedemos a dibujar las curvas S ( 2V/∆t + O ) y ( 2V/∆t - O ) cuyos cálculos se realizarán en el siguiente formato.
E V x 10 mt O 2V/∆t 2V/∆t - O 2V/∆t + O
6 3
NOTA: El primer valor de la columna 1 corresponderá a la cota dada de la corona del vertedor.
1 5432 6
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mt /seg3
2V/∆t + O
O
-
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2. Con ayuda de las curvas S y los cálculos realizados en el siguiente ,encontraremos los caudales de salida O, cuyo hidrograma dibujaremos sobre el hidrograma de entrada I.
1 5432
TIEMPO I 2V/∆t - O I +I + 2V /∆t - O = 2V /∆t + O
O2 2
2
1 11
NOTA: En la columna 1 los intervalos de tiempo serán de 6 horas y en los valores de la columna 2 no se tomará en cuenta el caudal base que es igual a 230 m /seg.3