Problema 1- Diseño de un vertedero de cresta ancha como estructura de control de nive

Verifico el vertedero:

e/h > 0,67 ( Condición de norma )

e= 1,2m

h= 42,90 – 41,2 = 1,7 m h=1,7

1,2/1,7 = 0,7058 (cumple con la condición de relación entra las dimensiones del vertedero)

Calculo el caudal para verificar si no pasa su valor de diseño.

Q = ∑1∑2 (0,611 + 0,075 (h/w)) h3/2 L (2xg)1/2 ∑1 = 1 ( DESCARGA LIBRE) ∑2 = 1 ( HAY AHOGAMIENTO)

Q = 31,44 m3/ seg

Conclusión: Se debe rediseñar el vertedero ya que supero el caudal de diseño que es 25 m3/seg

Rediseño el vertedero:

Solucion: para no superar el valos del caudal para este vertedero se reduce el valor de ( L ) a 5.6 metros aproximadamente, asi cumplimos con todas las consideraciones del mismo.

Q = ∑1∑2 (0,611 + 0,075 (1,7/1,2)) (1,73/2 )(5,6) (2xg)1/2

Q= 25,13 m3/seg (solo tenemos que modificar el ancho del vertedero)

Problema 2-Diseño de un aliviadero Creager y cálculo de su curva de Descarga Se trata de un aliviadero de perfil Creager con una carga máxima de 2,90m y su cresta ubicada en la Cota 530,00. Su caudal máximo es de 612 m3/s. Consta de 2 estribos con muros a 90° con la dirección principal de flujo. No tiene pilas intermedias y una Longitud libre de 55, 30 m. En su aproximación se ha excavado un canal a la Elevación 521. Diseñe el aliviadero, determine la ecuación de la cresta aguas abajo y la geometría del cuadrante aguas arriba. Calcule la curva de descarga, grafíquela.

P=530m−521m=9m

H=532,9m−530m=2.9m

PH

= 92.9

=3,10

En el grafico 7.43 obtengo el coeficiente de gasto

Cd= 0,73

Hd=0,75∗Hmax=0,75∗(2,9 )=2,18m

Q=V∗A

V=QA

= 612(11,9∗55,30 )

=0,93m /s

Ha= V2

2g= 0,932

2∗9,82=0,044

HaHd

=0,0442,18

=0,02

Busco en el grafico 7.38 del Ing. bolinaga los coeficientes k y n.

YHd

=K ( XHd )n

K=0,507

N=1,86

Y2,18

=0,507 X2,18

1,86

Y=0,26 X1,86

Derivamos Y=0,26 X1,86

dydx

=0,48 X0,86 Igualamos a tg de 45˚ Tg (45 )=0,48 X0,86

Se despeja X y se obtiene el valor X= 2,34

Se sustituye el valor de x y se obtiene y Y=0,26 ¿= 1,27

HHd

= 2.92.18

=1,33

Vamos al grafico 7.44 para obtener C/Cd

C/Cd= 1,04

C=1,04* 0,73= 0,76

Q=23C √2 gH 3/2∗L H(m) Q(m3/s)

0,5 43,88

1 124,12

1,5 228

2 351,02

2,5 490,58

2,9 612,91

PROBLEMA 3. : Diseño de una estructura de control de nivel del tipo vertedero de cresta ancha

Q(diseño)=Σ 1∗Σ 2(0,611+ 0,075∗hw )∗h

32∗L∗2

3∗√2∗g

caudal 50 100 150 200cota 127,5 128 128,7 129

Para preservar el desnivel de 10 m asumimos valores de h=4m y w=1m

Con e/h=1,25 y w/h=0,25 los introducimos en la gráfica 7,24 y conseguimos el valor de ∑1=0,84

Asumimos que no existe sumergencia por lo tanto ∑2=1

L=20m debido a que no hay pilas

Aplicando la ecuación de Q (diseño)=92,70 m3/s

Cota cresta aliviadero= 125 msnm + w= 126msnm

Con la curva de descarga introducimos el valor de Qd y obtenemos la cota del agua.

Cota nivel agua con Qd= 128,1 msnm

e =5 m

125 msnm

w

h

10 m

140msnm

130msnm

5m