¿Qué es un vertedero?
Un vertedero es una estructura de hormigón o mampostería que se construye a través de un canal abierto (como un río) para cambiar sus características de flujo de agua. Los vertederos se construyen como una obstrucción al flujo de agua. Estos se utilizan comúnmente para medir la velocidad volumétrica del flujo de agua, evitar inundaciones y hacer que los ríos sean navegables.
Tipos de vertederos:
Los vertederos se clasifican según:
Tipos de vertederos basados en la Forma de la Abertura
- Vertedero rectangular
- Vertedero triangular
- Vertedero trapezoidal
Tipos de vertederos basados en la forma de la Cresta
- Vertedero de cresta aguda
- Vertedero de cresta ancha
- Vertedero de cresta estrecha
- Vertedero en forma de ojiva
Tipos de vertederos basados en el efecto de los lados en el pañal emergente
- Vertedero con contracción final (vertedero contraído)
- Vertedero sin contracción final (vertedero suprimido)
Clasificación basada en la forma de apertura
Vertedero rectangular:
- Es una forma estándar de vertedero. El borde superior del vertedero puede ser de cresta afilada o de cresta estrecha.
- Generalmente es adecuado para canales de flujo más grandes.
Fluir sobre vertedero rectangular:
Para encontrar la descarga sobre vertedero rectangular vertedero, considere una franja horizontal elemental de espesor de agua dh y longitud L a una profundidad h de la superficie del agua.
Área de la tira = L x dh
Velocidad teórica del agua
Por lo tanto, descarga a través de la tira
Donde Cd = coeficiente de descarga
Integrando la ecuación anterior con los límites de 0 a H podemos obtener la descarga total Q.
Descarga final sobre el vertedero
Vertedero triangular:
- La forma del vertedero es en realidad un triángulo inverso como V. por lo tanto, también se llama vertedero de muesca en V.
- Este tipo de vertederos son adecuados para medir la descarga en caudales pequeños con mayor precisión.
Flujo sobre vertedero triangular
Aquí también considere una franja horizontal elemental de agua de espesor dh a una profundidad h de la superficie del agua.
Por lo tanto, área de banda
Velocidad teórica del agua
Por lo tanto, descarga a través de la tira dQ = Cd x área de la tira x velocidad del agua
Integrando la ecuación anterior con los límites de 0 a H, podemos obtener la descarga total Q.
Por lo tanto,
Finalmente, obtenemos
Vertedero trapezoidal:
- El vertedero trapezoidal también se llama vertedero Cippoletti. Esta es de forma trapezoidal y es la modificación de vertedero rectangular con una capacidad ligeramente mayor para la misma resistencia de cresta.
- Los lados están inclinados hacia el exterior con una pendiente 1:4 (horizontal : vertical)
Flujo sobre vertedero cippoletti o vertedero trapezoidal
En el vertedero cippoletti, ambos lados tienen la misma pendiente. Por lo tanto, podemos dividir el trapecio en porciones rectangulares y triangulares.
Entonces, Descarga total sobre vertedero trapezoidal Q = descarga sobre vertedero rectangular + descarga sobre vertedero triangular
Clasificación según la forma de la cresta:
Vertedero de cresta afilada
- La cresta del vertedero es muy afilada, de modo que el agua brotará de la cresta.
- La placa de vertedero está biselada en los bordes de la cresta para obtener el grosor necesario. Y la placa del vertedero debe estar hecha de metal liso que esté libre de óxido y muescas.
- El flujo sobre el vertedero de cresta afilada es similar al vertedero rectangular.
Vertedero de cresta ancha:
- Estos están construidos solo en forma rectangular y son adecuados para los flujos más grandes.
- La pérdida de cabeza será pequeña en caso de vertedero de cresta ancha.
Vertedero de cresta estrecha:
- Es similar al vertedero rectangular con cresta estrecha en la parte superior.
- La descarga sobre vertedero de cresta estrecha es similar a la descarga sobre vertedero rectangular.
Vertedero en forma de ogee:
- Generalmente se proporcionan vertederos en forma de ogee para el aliviadero de una presa de almacenamiento.
- La cresta del vertedero ogee se eleva ligeramente y cae en forma parabólica.
- El flujo sobre vertedero ogee también es similar al flujo sobre vertedero rectangular.
Clasificación basada en las contracciones de los extremos:
La cresta se corta en forma de muesca y luego es similar al vertedero rectangular. La pérdida de cabeza se producirá en este tipo.
Vertedero suprimido
La cresta atraviesa todo el canal, por lo que la pérdida de carga será insignificante.
