FLUJO RASANTE EN LA REGION NO AIREADA DE

ALIVIADEROS DE ESCALERA

COMPORTAMIENTO HIDRAULICO DE LOS ALIVIADEROS ESCALONADOS:

FLUJO ESCALO A ESCALON FLUJO RASANTE:

HIDRAULICA DEL FLUJO RASANTE (SKIMMING FLOW)

ZONA DE FLUJO NO AIREADO:

CONFIGURAION EXPERIMENTAL:

• Datos:• Pendiente: 1V:2H (26.6°)• Altura de cresta a pies de 0.50m• Ancho=0.7m• Alturas de escalón= 2.5cm y 5.0 cm• Vertedero: 0.5m de largo y 0.5m de altura• Unidades de descarga: qw= 0.03 a 0.08 m2/s ; correspondiente al

régimen de flujo rasante.

INSTRUMENTACION:

Medidor de flujo electromagnético para medir caudal regla

Tubo de prandtt-pitot para medir velocidad

Propiedades de flujo en el punto de inicio de entrada de aire en el conducto escalonado, típicos de las presas de terraplén

FORMULAS OBTENIDAS:

95.025.5 FK

Li

68.028.0 FK

di

Para 10*9.1 F ; F*= El número de Froude definida

como: 3sin/* kgqF w ; con: g= aceleración de la

gravedad; ɵ=pendiente vertedero; K=altura de rugosidad perpendicular a la pseudofondo formado por los bordes exteriores de los pasos, definido como coshh

95.025.5 FK

Li 95.025.5 FK

Li

PROPIEDADES DE FLUJO AGUAS ARRIBA DEL PUNTO DE INICIO

VELOCIDAD DE DISTRIBUCION:

Donde V=la velocidad promediada en el tiempo; Vmax=velocidad de libre flujo; y=coordenadas normales

originarias en el pseudofondo; y δ=espesor de la capa límite definido como la distancia perpendicular del pseudofondo hasta el punto donde la velocidad es 0.99 Vmax.

PROFUNDIDAD DE CLARO DE AGUA

DISIPACIÓN DE ENERGÍA

Dónde α= coeficiente de corrección de la energía cinética.

Para:

Para: 00.1/38.0 iLL

Donde Hmax=energía específica máxima en cualquier sección a lo largo de la rampa (en la punta rampa

cd dHH 5.1max )

distribución de la velocidad de los datos experimentales en el régimen de flujo anaeróbico más de 5 cm de altura, medidas contra la ley de potencia (N = 5.1)

Datos normalizados de profundidad experimental con el agua clara frente a la ecuación. (4) y la aplicación de Chanson (2001) cálculos de flujo de rampa escalonada para las regiones anaeróbicas, basado en los datos del canal inclinado IST para la estimación de Li y di;

coeficiente de corrección de energía cinética versus datos experimentales de la ecuación (6);

tasa de datos de disipación de energía en comparación con la ecuación experimental (5) normalizado por Hmax, aplicada mediante el uso de las ecuaciones. (1); (2); (4); (6) y (7).

CONCLUSION

PRIMERA:En este documento, los resultados de un estudio experimental llevado a cabo en una pendiente de rampa escalonada 1V: 2H, típica de las presas de terraplén sujetas a desbordamiento, montado en el Laboratorio Hidráulica y Recursos Hídricos, IST, Lisboa, Portugal, donde fueron presentados. La Atención se le dio inicialmente al punto de inicio con la presentación de fórmulas para predecir sus propiedades para pequeños números de Froude. Los datos de varios autores, incluyendo los del presente estudio, mostraron un buen acuerdo con las fórmulas propuestas.

SEGUNDA:

Se presentaron consideraciones teóricas y fórmulas empíricas para estimar las propiedades en el desarrollo del flujo de regiones aguas arriba del punto inicial de entrada de aire, a saber la distribución de velocidad, la profundidad de agua clara, la energía cinética coeficiente de corrección, y la energía residual específico. La tasa de disipación de energía se observó a ser significativamente menor que lo reportado usualmente para aliviaderos escalonados cercanos a condiciones de flujo uniformes.