Info. Compuertas

7/25/2019 Info. Compuertas

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COMPUERTAS

Una compuerta es una placa móvil, plana o curva, que, al levantarse,forma un oricio entre su bore inferior ! la estructura "ir#ulica $presa,

canal, etc%& sobre la cual se instala, ! se utili'a para la re(ulación ecauales, en la ma!or)a e los casos, ! como emer(encia ! cierre paramantenimiento e otras estructuras, en los otros%

*as compuertas tienen las propieaes "ir#ulicas e los oricios !,cuano est#n bien calibraas, tambi+n pueen emplearse comomeiores e u-o%

Clasifcación de las compuertas. *as coniciones f)sicas, "ir#ulicas,clim#ticas ! e operación, evaluaas apropiaamente, imponen laselección el tipo ! tama.o aecuao e las compuertas% /stas se

ise.an e iferentes tipos ! con variaas caracter)sticas en suoperación ! en su mecanismo e i'ao, los cuales permiten clasicarlasen (rupos (enerales, e la si(uiente manera0

Según las condiciones del flujo aguas abajo:

Compuerta con descarga libre. Compuerta con descarga sumergida o ahogada.

Según el tipo de operación o funcionamiento

• Compuertas Principales:

de regulación de guarda o de cierre



• Compuertas de Emergencia

Las compuertas principales se diseñan para operar bajo cualquier condición deflujo; se les llama de regulación cuando se les conciben para controlar caudalesen un canal abierto o sobre una estructura de presa con aberturas parciales ! se

conocen como compuertas de guarda o de cierre aquellas que funcionancompletamente abiertas o cerradas.Las compuertas de emergencia se utili"an en los e#entos de reparacióninspección ! mantenimiento de las compuertas principales siendo concebidas parafuncionar tanto en condiciones de presión diferencial en conductos a presióncomo en condiciones de presión equilibrada.

De acuerdo a sus características geométricas:

• Compuertas planas:

$ectangulares

Cuadradas Circulares

%riangulares etc.

• Compuertas cur#as o alabeadas:

$adiales

%ambor

Cil&ndricasSegún el mecanismo de izado:

• Compuertas desli"antes• Compuertas rodantes

En las compuertas deslizantes el elemento de cierre u obturación se mue#esobre superficies desli"antes 'gu&as o rieles( que sir#en a la #e" de apo!o ! sello.)eneralmente se constru!en de acero colado ! se emplean en estructuras decanales ! en algunas obras de captación en presas o tanques de regulación. Lahoja de la compuerta o elemento de obturación se acciona con un mecanismoele#ador a tra#*s de un #+stago ó flecha de acero. ,*ase la -igura ./.

En las compuertas rodantes #*ase la -igura .0 el elemento de cierre uobturación se mue#e sobre un tren de ruedas rodillos o de engranajes hasta laposición de condición estanca. 1e utili"an en obras de toma profundas para casosde emergencia ! de ser#icio as& como para cierre en mantenimiento en conductosa presión. $uedan a su posición de sello debido a su propio peso ! se i"an concadenas o cables por medio de gr2as especiales fuera de la superficie del aguahasta una caseta de operación donde se les hace mantenimiento.



)eneralmente en las compuertas radiales el agua act2a en el lado con#e3o !debido a las propiedades hidrost+ticas de una superficie cil&ndrica la l&nea deacción del empuje hidrost+tico resultante pasa a tra#*s del pi#ote o centro de giro.En consecuencia la fuer"a requerida para le#antar la compuerta es la requeridapara #encer el peso propio de la misma ! la fricción en los apo!os.Este tipo de compuerta se usa en #ertederos de presa en obras de captación ! encanales de riego.Las compuertas tipo tambor '#*ase la -igura .4( consisten en una estructuraherm*tica de acero a pi#otada en la cresta de rebose de un #ertedero de presa !con una forma tal que cuando est+ en su posición m+s baja ocupa un recintodentro de la estructura de la presa sin interrumpir el perfil de dicha cresta.1i el l&quido penetra a dicho recinto la compuerta se le#anta por encima de lacresta debido al empuje de flotación e#itando el paso de la corriente.Este mecanismo e operación constitu!e cierta venta-a sobre los otrostipos e compuerta, puesto que no requiere e superestructuras queinclu!an (r1as, cables, ni volantes, para su mane-o%



*as compuertas cilíndricas consisten en un cilinro e acero que see2tiene entre los estribos e un verteero e presa, en los cuales est#aosaa una cremallera entaa e inclinaa, o e una torre cil)nrica ecaptación e un embalse%

La compuerta cil&ndrica .5a se i"a rodando hacia arriba permitiendo el engranajeentre los dientes ! las cremalleras en los e3tremos de la misma. En #irtud de lagran resistencia de una estructura cil&ndrica 'con apropiados refuer"os interiores(este tipo de compuerta se usa económicamente sobre grandes luces en pro!ectosespeciales. )eneralmente se le coloca un borde longitudinal de acero en un puntoapropiado de su periferia para que forme un sello con la cresta del #ertedero

cuando la compuerta est* en la posición m+s baja.Las compuertas cil&ndricas b c ! d son abiertas en los dos e3tremos. La compuertadel esquema .5b opera con presión e3terna equilibrada por lo que parale#antarla sólo se requiere #encer la fuer"a debida a su propio peso. El fondo dela compuerta descansa sobre un asiento en 6 pro#isto de un sello impidiendo lacaptación de agua ! cuando se le#anta deja pasar el l&quido a tra#*s delconducto 7.8if&cilmente se logra un adecuado ajuste del e3tremo superior de la compuerta enla sección 9 ra"ón por la cual el cilindro se e3tiende en algunos diseños hasta lasuperficie de agua como se indica en el esquema c.En el esquema e la misma (ura, la presión el a(ua act1a en el

interior el cilinro, por lo cual se evitan los refuer'os interiores% El a(uapasa a trav+s e los conuctos M ! 3 por v)a e la c#mara

Ecuaciones para el caudal de ujo a través de compuertas

Ecuación para el ujo a través de compuertas planas. Para euciruna e2presión que permita eterminar el caual el u-o a trav+s e unacompuerta plana, consi+rese el caso m#s (eneral e una compuertaplana, inclinaa un #n(ulo respecto e la "ori'ontal, ! anc"o 4 i(ual al

anc"o el canal%



El flujo a tra#*s del orificio formado entre el labio inferior de la compuerta ! el fondodel canal puede considerarse bidimensional. ótese que la descarga supercr&ticabajo la compuerta reduce progresi#amente su profundidad a lo largo de una cortadistancia l aguas abajo hasta una sección en donde la contracción del chorro escompleta llamada vena contracta.*a profunia el u-o en la vena contracta, !5 , se relaciona con la

abertura, a, por meio el coeciente e contracción, Cc

, as)0

Aceptano las "ipótesis e uio incompresible, u-o permanente !uniforme, istribución "irost#tica e presiones le-os e la compuerta, !tensiones cortantes nulas en parees ! fono el canal, la ecuación e4ernoulli, planteaa entre los puntos $6& ! $5&, e2presa lo si(uiente0

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