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SALTOS DE AGUA
I. GENERALIDADES.
Son obras proyectadas en canales o zanjas, para salvar desniveles bruscos en la rasante de
fondo; se debe hacer una diferenciacin de estas obras y se conviene llamarlas CADAS,
cuando los desniveles son iguales o menores a 4 m., stas a su vez pueden ser verticales o
inclinadas.
Para desniveles mayores a 4 m. la estructura toma el nombre de RPIDAy en estos casos es
conveniente un estudio econmico entre la rpida o una serie de ca!das denominadas
GRADAS.
"#u! estudiaremos el dise$o hidrulico de ca!das verticales e inclinadas y gradas.
II. CADAS VERTICALES.
II.1.Criterios de diseo.
%. Se construyen ca!das verticales, cuando se necesita salvar un desnivel de % m. como
m&imo, slo en casos e&cepcionales se construyen en desniveles mayores.
'. Se recomienda #ue, para caudales unitarios mayores a ()) l*seg &m. de ancho, siempre
se debe construir ca!das inclinadas, adems manifiesta #ue la ejecucin de estas obras
debe limitarse a ca!das y caudales pe#ue$os, principalmente en canales secundarios
construidos en mamposter!a de piedra donde no se necesita ni obras de sostenimiento ni
drenaje.
(. +uando el desnivel es ).() m. y el caudal ()) l* seg &m. de ancho de canal, no es
necesario poza de disipacin.
4. -l caudal vertiente en el borde superior de la ca!da se calcula con la frmula para caudal
unitario #/0
2/348.1 Hq =
Siendo el caudal total0
2/32
3
2HgBQ = Frmula de Weisbach
1onde0 = ).2)
3 ancho de ca!da
2. 5a ca!da vertical se puede utilizar para medir la cantidad de agua #ue vierte sobre ella si
se coloca un vertedero calibrado.
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6. Por debajo de la lmina vertiente en la ca!da se produce un depsito de agua de altura Yp
#ue aporta el impulso horizontal necesario para #ue el chorro de agua marche hacia
abajo.
7. Se sabe #ue la geometr!a del flujo de agua en un salto vertical puede calcularse con error
inferior al 28 por medio de las siguientes funciones0
27.030.4 xDZ
Ld=
22.000.1 xDZ
Yp =
425.0154.0 xD
Z
Y=
27.02 66.1 xDZY =
1onde0
3
2
Zg
qD
= , #ue se le conoce como n9mero de salto y
2
3
06.1
+
=
Yc
ZCos
:. "l caer la lmina vertiente e&trae una continua cantidad de aire de la cmara indicada en
la ig. 4.%2, el cual se debe reemplazar para evitar la cavitacin o resonancias sobre toda
la estructura.
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b) "gujeros de ventilacin, cuya capacidad de suministro de aire en m (*s&m. de ancho de
cresta de la ca!da, es igual a0
5.11.0
=
Y
Y
qq
p
w
a
1onde0 #a Suministro de aire por metro de ancho de cresta.
= >irante normal aguas arriba de la ca!da.
#? @&ima descarga unitaria sobre la ca!da.
( )g
VKexKb
D
fLKeP a
w
a
2/
2
+++=
1onde0 ( )/P 3aja presin permisible debajo de la lmina vertiente, en metros de
columna de agua. ASe puede suponer un valor de m. de columna
de aguaB.
Ce +oeficiente de prdida de entrada Ausar Ce ).2Bf +oeficiente de friccin en la ecuacin de 1arcyDEeisbach0
g
V
D
Lfhf
2
2
=
5 5ongitud de la tuber!a de ventilacin, en m.
1 1imetro del agujero de ventilacin, en m.
Cb +oeficiente de prdida por curvatura Ausar Cb %.%B
Ce& +oeficiente de prdida por salida Ausar Ce& %.)B
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Fa Felocidad media del flujo de aire a travs de la tuber!a de
ventilacin.
wa / "pro&imadamente %*:() para aire a ')G+.
II.2.Cadas Verticaes co! O"st#c$os %ara e C&o'$e.
-l 3ureau of Heclamation ha desarrollado, para saltos pe#ue$os, un tipo de ca!da con
obstculos donde choca el agua de la lmina vertiente y se ha obtenido una buena disipacin
de energ!a para una amplia variacin de la profundidad de la lmina aguas abajo, a tal punto
#ue puede considerarse independiente del salto.
"nchura y espaciamiento de los obstculos ).4 =c.
5ongitud m!nima de la cubeta 5d I '.22 =c.
5d 4.() 1).'7J 32
gH
qD=
B
Qq=
+on contracciones laterales0
K +5J(*'
1onde0 + es un constante de contraccin.
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Sin contracciones laterales0
+
+= g
P
h
hBhQ 208.0
31050
1605.0
3
2 2/3
1onde0 3 "ncho de la ca!da.
K +audal en vertedero o caudal de la ca!da.
P -l m!nimo valor de P ser la diferencia de energ!as aguas arriba de la cresta y
en la cresta donde se produce =c.
h +arga sobre la cresta.
Se calcula primero 3, puesto #ue K es el caudal en el canal y por lo tanto es ya conocido.
5a anchura y espaciamiento entre los obstculos ser apro&imadamente ).4=c.
III. CADAS INCLINADAS.
III.1. Ge!eraidades.
-stas estructuras se proyectan en tramos cortos de canal con pendientes fuertes, siendo la
velocidad del flujo en la ca!da siempre mayor #ue la del propio canal, causando serios da$os
por erosin si no se pone un revestimiento apropiado; mediante el anlisis hidrulico se
verifican los fenmenos del flujo, #ue a su vez sern el fundamento para la determinacin de
la clase de revestimiento y de su e&tensin.
Lna ca!da inclinada se divide desde arriba hacia abajo en las siguientes partes0 >ransicin de entrada con seccin de control.
+a!da propiamente dicha.
+olchn.
>ransicin de salida.
-n algunos casos la ca!da propiamente dicha y el colchn, pueden ser de seccin rectangular
o trapezoidal, la seleccin depende de las condiciones locales y en todo caso del criterio del
dise$ador.
Secci(! de Co!tro
5a seccin de control tiene por finalidad mantener el flujo aguas arriba en el rgimen tran#uilo,
de manera #ue es la misma seccin de control donde ocurre el cambio de rgimen y el agua
alcanza la profundidad y velocidad cr!tica.
5a seccin de control consiste en una variacin de la seccin del canal en el punto donde se
inicia la ca!da o en una rampa en contra pendiente, de manera #ue la energ!a en el canalaguas arriba sea igual a la energ!a en el punto donde se inicia la ca!da.
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III.2. Criterios de Diseo Secci(! Recta!*$ar.
%. -n una rampa inclinada en sentido longitudinal de la ca!da en s! Ase recomienda en un
valor de %.20% a '0%B, su inclinacin no debe ser menor a la del ngulo de reposo del
material confinado.
'. -l ancho de la ca!da 3 es igual a0
3 K*#
1onde0 # %.7% J(*'
K valor conocido 2/323
2Hg
).2: Avalor promedio aceptado en este casoB
inalmente, el valor 3 debe ser tal #ue, al pie de la ca!da, el M9mero de roude nos
permita seleccionar la poza de disipacin #ue ms se ajuste a nuestro criterio.
(. -s muy importante tener en cuenta la subpresin.
4. -structuralmente, la ca!da estar dispuesta, con las precauciones del caso, para evitar su
falla por deslizamiento.
IV. GRADAS.+
Son ca!das verticales continuas, #ue se proyectan para salvar desniveles abruptos siendorecomendable no proyectar en este caso ca!das o gradas con alturas mayores a ).:) m.
Para desniveles mayores a 4 m. la estructura toma el nombre de RPIDAy en estos casos es
conveniente un estudio econmico entre la rpida o una serie de ca!das denominadas
GRADAS.
SALTOS DE AGUA EN LA ,ROVINCIA DE -ISIONES.
5a provincia de @isiones, ubicada en el centro geogrfico del @ercosur tiene el privilegio de contar conms de doscientos saltos de agua #ue se ubican en no ms de treinta mil Nilmetros0 "lgunos son saltos
conocidos y otros no tantos metidos dentro de la abundante vegetacin misionera.
-ste valioso recurso natural se convirti en una oferta tur!stica, potenciada por la ubicacin estratgica de
esta provincia. 5a ondulada topograf!a, con pendientes suaves y otras abruptas potencian la furia de miles
de cursos de agua #ue forman los saltos, tan particulares, todos estos cursos de agua son propios, nacen
dentro de la superficie provinciana y desaguan en sus tres principales colectores, los r!os Paran, Lruguay
e Oguaz9.
-ste listado de saltos est incompleto ya #ue se toman slo algunos de una e&tensa lista #ue confeccion
os @ercanti.
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Sato Ae*re.
-st ubicado a unos cinco Nilmetros de la ruta nacional %4 ACm. ')iene unos %: metros de altura, un
buen balneario y se puede llegar desde 1os de @ayo.
Ae*ra.
3ajo ese nombre se conocen dos saltos del arroyo "legr!a, el -duardo Jolmberg de %2 metros de altura y
el uan Kueirel de %: y %2 metros de ancho. "l pie e&isten piletas naturales. -stn ubicados poco antes de
la confluencia del arroyo "legr!a con el Piray Quaz9.
o!ito.
Pe#ue$o salto con un balneario. -st a un Nilmetro de la ruta %4, a la altura del Cm. ')6, a unos ')
Nilmetros de 1os de @ayo.
Ca%io/.
-n el centro de la localidad del mismo nombre. >iene siete metros de alto y ') metros de ancho.
Ce!tra.
-n San "ntonio, a 2 Nm. por Huta %)%. +ascada de unos : metros de altura y %) de ancho con pileta
natural.
C$a%ir0.
-n la zona Huiz de @ontoya. Sobre el arroyo +u$apir9. >iene cerca de %) metros de altura.
C$a%or#.
-s uno de los afluentes del +u$apir9. -l arroyo se despe$a en 4: metros y luego corre flan#ueado por
barrancas de gran altura. Lbicado cerca de la Huta %4 ACm. '%'B.
C&aari.
>iene unos trece metros, Se formado en el arroyo homnimo.
C&a/e.
-st a 2 Nilmetros de +ampo Qrande. >iene cinco metros de altura y unos 2) de ancho.
Ee!a.
-n -l dorado, en un marco selvtico y cerca de una gruta se puede apreciar este salto #ue cae desdeunos diez metros de altura. Por ruta %' a partir del Cm. 6 de -l dorado.
Sato E!ca!tado.
-s uno de los ms conocidos. >iene 2: metros de altura y est sobre el arroyo +u$apir9, a unos :
Nilmetros de "ristbulo del Falle AHuta %4, Cm. %66B.
Goo!dri!as.
+a!da de agua de %' metros de altura y '2 de ancho. Se llega por la ruta %4 a %) Nilmetros de ' de @ayo,
camino a San Ficente, a la derecha.
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Gra3ado.
Se desciende en forma de caracol unos doce metros de altura para llegar. -st ubicado a 2 Nilmetros de
3ernardo de Origoyen, cerca de la Huta %)%.
Tres de -a4o.
>iene una altura de 2 metros y en su ca!da forma una pileta natural. -st en Qaruhap, cerca de Puerto
Hico, a un costado de la Qruta Ondia, cueva #ue tiene una entrada de ') m. por () de fondo. "h! se
encontraron restos ar#ueolgicos.
O5o de Toro.
>oma el nombre de una piedra e&istente al pie del salto. -st a unos siete Nilmetros de la ruta %4 ACm.
'%4B, sobre el arroyo >igre.
La*art.
Rtro salto del +u$apir9, de ': metros, ubicado en la cercan!a de la Huta %4 ACm. '%)B. Se llega desde 1os
de @ayo.
Las Cier/as.
>iene forma de semic!rculo y cae desde %) metros de altura. Se llega desde "ristbulo del Falle.
-isterioso.
Son dos saltos ubicados sobre el Salti$o0 uno de %2 y otro de %: metros de altura. -stn a unos 6 Nm de la
Huta %4 ACm '(7B. Se llega desde ' de @ayo.
6aca!*$a0.
>oma su nombre del arroyo donde se forma, poco antes del Paran. >iene unos diez %) metros de altura.
O!ce V$etas.
-se salto es conocido tambin como +hico "lfrez, sobre el arroyo Rnce Fueltas, afluente del Lruguay.
Sa! er!ardo.
>iene unos () metros y se llega desde "ristbulo del Falle Aa un Nilmetro de la Huta %4, en el Nilmetro
')2B.Ta"a4.
-n ard!n "mrica, ubicado a tres Nilmetros de la ruta nacional %'. -s una cascada irregular en un marco
selvtico.
Ti*re.
ormado por el Piray @in!, tiene alrededor de 6) metros.
Tirica.
-st cerca de >igre y sobre el mismo arroyo. >iene () metros de alto y por sus 2) metros de ancho, lollaman Salto Qrande.
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T$%as4.
Por Huta Macional %)%, a dos Nilmetros de San "ntonio0 son dos ca!das paralelas de unos %' metros de
altura.
T$%+C$#.
Se forma en el arroyo del mismo nombre, a unos 2)) metros de la Huta %', cerca de Eanda.
Ur'$ia.
>iene seis metros de alto. -st ubicado cerca en inmediaciones de la Huta %4 ACm. ')'B. Se puede llegar
desde 1os de @ayo.
Ur$*$a+.
-st constituido por un grupo de pintorescos saltos sobre el arroyo homnimo. Se llega por Puerto
5ibertad AHuta %'B.
7a"ot.
>oma su nombre del arroyo donde se forma, antes de la desembocar en el r!o Lruguay.
8OR-ACI9N DE LAS CASCADAS.
5as cascadas se desarrollan de varias maneras. 5a principal se debe a distintas velocidades de erosin en
puntos donde una capa de roca resistente cubre capas ms blandas. 5a erosin subsiguiente de las rocas
blandas por parte del agua #ue cae, socava y rompe trozos de la cubierta dura. "lgunas de las cataratas
ms grandes del mundo, por ejemplo las cataratas del Migara en Morteamrica, las de Oguaz9, entre
"rgentina, 3rasil y Paraguay y las Fictoria en frica, se originaron as!.
5as cascadas de regiones monta$osas se desarrollan, en general, donde un glaciar ha e&cavado un valle
grande, y ha dejado colgando valles secundarios, con erosin menor; los afluentes o corrientes
secundarias contenidos en estos valles concurren sobre el r!o principal a travs de saltos o cascadas. 5os
valles colgantes tambin se desarrollan cuando un r!o principal se hunde en su cauce ms rpido #ue sus
afluentes. 5as cascadas formadas de esta manera son las ms altas del mundo. Por ejemplo, lascascadas 3ridalveil, Hibbon y del "lto y 3ajo =osemite en el Par#ue nacional =osemite, la cascada de
@ultnomah A%:< mB en un afluente menor del r!o +olumbia en Rregn A-stados LnidosB la de Qavarnie
A4'' mB en rancia, la Sutherland A2:) mB en Mueva Telanda y la de Staubbach en Suiza derivan de valles
colgantes.
Rtras cascadas surgen donde una falla eleva una cordillera monta$osa o parte de ella, creando un
escarpe de falla sobre el #ue las corrientes de agua descienden a gran velocidad. 5a socava y la erosin
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continuadas del borde y del lecho superior de roca en las cascadas provoca #ue muchas de stas se
desplacen r!o arriba; as! disminuyen de tama$o, degeneran en rpidos y, por 9ltimo, desaparecen.
5as cataratas Fictoria, una de las mayores y ms
magn!ficas del mundo, estn en la frontera entre el
sur de Tambia y el noroeste de Timbabue. 5a
niebla y el ruido producidos por la ca!da de %'' m
del r!o Tambezi inspiraron su nombre nativo, @osiD
RaD>unya AUel humo #ue atruenaUB.
CASCADAS 8A-OSAS.
-ntre las cascadas ms grandes o espectaculares a9n no mencionadas estn las cataratas del Salto
ngel Augela AaNaNNa? A2)( mB en +anad; las del rey orge FO A4:: mB en Quyana; las de
Crimmler A(:% mB en "ustria; las Silver Strand A(27 mB en +alifornia A-stados LnidosB; las de Eollomombi
A((2 mB en "ustralia; las de Qersoppa A'2( mB en la Ondia; y las de Oguaz9, entre "rgentina, 3rasil y
Paraguay. 5as alturas de algunas de estas cascadas incluyen varios saltos.
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Cataratas de I*$a0.
5as cataratas del Oguaz9, en la frontera entre "rgentina y 3rasil, son una de las grandes maravillasnaturales de Sudamrica. Su altura var!a entre 6) y :) metros. -n la estacin seca, el r!o cae en doscascadas con forma de media luna, pero en la estacin h9meda, el agua se une en una gran cascada dems de 4 Nm de anchura.
DISE6O DE UNA CAIDA VERTICAL
DATOS:1esnivel VT %m
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+aracter!sticas del canal0
"guas arriba "guas abajoK Am(*segB ',) ',)
S A)*))B %,) ),7
n ),)%2 ),)%2T AtaludB %,) %,)b AmB %,) %,)
= AmB ),:2 ),ransicin de -ntrada 05>e A>%D >'B* ' tg W*'
donde0>% b I '=T>% ',7) m.>' %,2) m.
W*' '2G5>e %.'< m.5>e '.)) m.
(. 1imensiones de la +a!da0
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# %.(( m(*seg & m
=c ).26 m.
1 ).%: m.
5d '.7% m.
=p ).6< m.
=% ).'6 m.
=' %.)2 m.
5 2.4' m.
5ongitud del estan#ue 5d I 5 :.%( m.Hesalte =aguas abajo* 6 ).%6 m. X ).') m.
4. 5ongitud del >ramo de +anal Hectangular Ainmediatamente aguas arriba de la +a!daB0
5 (.2 =c5 %.
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Se sabe0
a= !a" D#$%
!a= &'(%%$D#
Heemplazando valores en la -cuacin anterior0
Hesolviendo por tanteos, resulta0
1 ).%2% m.
" Y 1'*4 ).)%: m'
-sta rea e#uivale apro&imadamente al rea de ( tubos, ' de 4Z A).%) m.B y % de 'Z A).)2 m.B, estos tubos se colocarn de
manera #ue conecten la +mara de aire de la ca!da con el espacio e&terior.
4
2
006.0
2 Dg
Va
=
4
006.00.11..1
0.202.05.0
830
104.0
DD
++++=
4
104.06.23.5533
DD
+=