CAIDAS VERTICALESCAIDAS VERTICALES

FIGURA 1.FIGURA 1.

1.1 CRITERIO DE DISEÑO:1.1 CRITERIO DE DISEÑO:

Se construyen caídas verticales, cuando se Se construyen caídas verticales, cuando se necesitan salvar un desnivel de 1 m como necesitan salvar un desnivel de 1 m como máximo, solo en casos excepcionales se máximo, solo en casos excepcionales se construyen para desniveles mayoresconstruyen para desniveles mayores

Es recomendado que para caudales unitarios Es recomendado que para caudales unitarios mayores a 300l/segxm de ancho, siempre se mayores a 300l/segxm de ancho, siempre se debe construir caídas inclinadas, además debe construir caídas inclinadas, además manifiesta que la ejecución principal en canales manifiesta que la ejecución principal en canales secundarios construidos en mampostería de secundarios construidos en mampostería de piedra donde no se necesita ni obras de piedra donde no se necesita ni obras de sostenimiento ni drenaje.sostenimiento ni drenaje.

Cuando el desnivel es <=0.30m y el caudal Cuando el desnivel es <=0.30m y el caudal <=300l/segxm de ancho de canal, no es <=300l/segxm de ancho de canal, no es necesario poza de disipación.necesario poza de disipación.

El caudal vertiente en el borde superior de la El caudal vertiente en el borde superior de la caída se calcula con la formula para caudal caída se calcula con la formula para caudal unitario “q”.unitario “q”.

Siendo el caudal total:Siendo el caudal total:

2

3

)(48.1 Hxq

.

50.0

23

2 2

3

anchocaidaB

HgBQ

La caída vertical se puede utilizar para medir La caída vertical se puede utilizar para medir la cantidad de agua que vierte sobre ella si se la cantidad de agua que vierte sobre ella si se coloca un vertedero calibrado.coloca un vertedero calibrado.

Por debajo de la lamina vertiente en la caída Por debajo de la lamina vertiente en la caída se produce un deposito de agua de altura Yp se produce un deposito de agua de altura Yp que aporta el impulso horizontal necesario que aporta el impulso horizontal necesario para que el chorro de agua marche hacia para que el chorro de agua marche hacia abajo.abajo.

Al caer la lamina vertiente extrae una continua Al caer la lamina vertiente extrae una continua cantidad de aire de la cámara indicada en la cantidad de aire de la cámara indicada en la figura 1.el cual se debe reemplazar para evitar figura 1.el cual se debe reemplazar para evitar la cavitacion o resonancia sobre toda la la cavitacion o resonancia sobre toda la estructura.estructura.

Par facilitar la aireación se puede adoptar cualquiera de las Par facilitar la aireación se puede adoptar cualquiera de las soluciones siguientes:soluciones siguientes:

a).-Contracción lateral completa en cresta vertiente,,disponiéndose a).-Contracción lateral completa en cresta vertiente,,disponiéndose de este modo de espacio lateral para el acceso de aire de la de este modo de espacio lateral para el acceso de aire de la lamina vertiente.lamina vertiente.

b).-Agujero de ventilación, cuya capacidad de b).-Agujero de ventilación, cuya capacidad de suministro de aire en m3/sxm de ancho de cresta suministro de aire en m3/sxm de ancho de cresta de la caída, según ILRI, es igual ade la caída, según ILRI, es igual a : :

1.-DISEÑO EJEMPLO:

Datos:Desnivel = =1mCaracteristicas del canal aguas arriba y aguas abajo:

Q= 2.00 m3/s Q= 2.00 m3/sS= 0.001 S= 0.007n= 0.014 n= 0.014Z= 1.00 Z= 1.00b= 1.00 b= 1.00Y= 0.85 Y= 0.935A= 1.57 A= 1.81V= 1.27 m/s V= 1.10 m/sH= 0.85 + 0.082 = 0.932 H= 0.997

Z

mg

vyH 932.0

)81.9(2

57.185.1

2

22

SALUCION:

1.-ANCHO DE LA CAIDA:

sxmmxq 32

3

33.1)932.0(48.1

50.1

33.1

2

B

q

QB

2.-TRANSICION DE ENTRADA:

00.230.1

252

50.1

70.2

85.000.100.200.12

2

2

1

1

221

LTe

mT

mT

xxzybT

tg

TTLTe

3.-DIMENCIONES DE LA CAIDA:

mg

qYc

sxmmq

B

Qq

56.0

33.1

50.1

00.2

3

2

3

69.0

18.000.1

70.218.000.130.4

30.4

18.0)00.1(

33.1

22.0

22.0

27.0

27.0

3

2

3

2

Yp

xYp

hDYp

xxLd

xhxDLd

ggh

qD

mLdLjEstLongitud

mxDLd

mL

YYL

mxxY

hxDY

mY

xxY

xhxDY

j

j

20.870.250.5..

70.2)18.0(30.4)(30.4

50.5451.5)26.005.1(90.6

)(5

05.118.000.166.1

66.1

26.0

18.000.154.0

54.0

27.027.0

12

27.02

27.02

1

425.01

425.01

4.-Longitud del tramo del canal rectangular:

(Inmediatamente aguas arriba de la caida)

00.296.156.05.3

5.3

xL

YcL

5.-Ventilacion bajo la lamina vertiente:

(Consiste en calcular el diametro de los agujeros de ventilacion)

segmxxBqQ

segxmmq

yyq

q

aa

a

p

wa

3

3

5.15.1

27.050.118.0

18.0

)85.066.1(

33.11.0

)(1.0

Sumiendo una ongitud de tuberia igual a 2 m y un valor f = 0.02 para tuberias de fierrro , se tiene :

4

2

2

2

2

2

006.0

2

344.0

44

1

)32.4......(2)(

Dg

Va

DVa

D

xQVa

VaDQa

g

VaKexKb

D

LfKe

w

ag

a

Reemplazamos en la ecua 4.32:

4

4

1)

04.06.2(3.5533

)32.4......(006.0

)0.11.100.2

02.050.0(830

104.0

DD

DD

Resolviendo por tanteo, resulta:

D=0.151m

2

2

018.0

4

mA

DA

Esta area equivalete aproximada al area de 3 tubos, 2 de 4" (0.10m) y 1 de 2" (0.05m), estos tubos se colocaran de manera que conecten al camara de aire de la caida con el espacio esterior.