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• Michael Juna

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FAC U LTAD D E I N G EN I ER Í A, C I EN C I AS F Í S I C A S Y M AT E M Á T I C A CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL DISEÑO HIDRAULICO II

“ V E R T E D E R O TIP O P I C O D E PATO ” JUNA ALBARACIN MICHAEL ANDRES T R AV E S C A R R A S C O S T E E V E N B R Y A N

VERTEDERO PICO DE PATO • En situaciones normales, el ancho disponible en los canales de distribución suele ser insuficiente para dar cabida a un vertedero transversal, es por eso que ante esta condición se ha dado lugar al desarrollo de un vertedero ubicado en diagonal, que tenga una gran longitud de cresta; el vertedero pico de pato, este vertedero tiene una disposición estructural económica, proporcionando una capacidad optima de descarga en relación con la longitud de la estructura y cantidad de material de construcción. La gran ventaja de este vertedero es su simplicidad en la construcción y mantenimiento y su fiabilidad en el funcionamiento, pero su manejo es muy difícil.

VERTEDERO PICO DE PATO • El control de la elevación del nivel de agua en un sistema de canales de distribución es uno de los requisitos más importantes, no solo es asegurar la distribución de agua, sino también la calidad de los servicios de gestión. El vertedero pico de pato lleva este nombre debido a la forma que presenta la estructura. • Este vertedero permite controlar el nivel de agua a una altura dada dentro de límites relativamente estrechos. La altura y longitud del vertedero se determinan en relación con el vertido que pasa sobre la cresta del vertedero y los requisitos de fluctuación máxima permisible. • Entra en función este tipo de vertedero en cuanto se consiga una altura para la derivación y el agua no es derivada, la cantidad se pasa por encima del vertedor.

OBJETIVOS Objetivos Generales • Diseñar un vertedero pico de pato.

• Obtener criterios para diseñar un vertedero pico de pato. Objetivos Específicos • Determinar la longitud del vertedero pico de pato. • Determinar la carga de agua en el vertedero pico de pato y que la misma no supere los límites recomendados. • Determinar el caudal que pasa por el vertedero pico de pato. • Determinar la altura de los muros de seguridad para el vertedero pico de pato.

Estructura: Los vertederos pico de pato están situados justamente aguas abajo de las tomas. A fin de reducir el número de estructuras, las tomas se agrupan en pares. Debido al largo coronamiento de los vertederos de pico de pato Control de aguas con vertederos pico de pato (Esquema)

Consecuencias para los operadores Los vertederos pico de pato están construidos con hormigón y no tienen partes móviles. Ahora bien, los distribuidores de caudal constante tienen partes móviles y están hechos de acero o fibra de vidrio. Se los recubren con pinturas especiales para protegerlos contra la corrosión, lo cual exige una inspección frecuente y la inmediata reparación de los daños que se hayan producidos en la superficie pintada. Control aguas abajo Este esquema permite cambiar en todo momento el caudal de cualquier de las tomas. Utilizando compuertas que mantienen un nivel de agua constante aguas abajo, la entrada en el canal principal responde automáticamente a ese cambio.

ESQUEMA

ESQUEMA

DESARROLLO DEL EJERCICIO CANAL DE ENTRADA CANAL DE ENTRADA

DESARROLLO DEL EJERCICIO Caudal de diseño Long. Vertedero Tirante normal Borde libre Carga hid. Coef. De descarga Ángulo de deflexión del vert. Ancho del vert.

DATOS 200 150 4.00 0.00 0.50 1.87

m3/s m m m m adim

NOTACIÓN Qdis Lv Yn B.L. Hd C

19

( 10° - 15°)

ϕ

60

m

b2

IMPUESTO

ASUMIDO

DESARROLLO DEL EJERCICIO CANAL DE ENTRADA CANAL DE SALIDA

CONCLUSIONES Y RECOEMNDACIONES • Los vertederos pico de pato son vertederos que nos ayudan a regular el caudal, el flujo y el nivel variable aguas arriba. • Estos vertederos se encuentran situados debajo de las tomas con el único propósito de minorar las estructuras hidráulicas necesarias. • El agua sobre la cresta debe encontrarse entre los 10 – 30 cm

• Estos dispositivos implican una pequeña sobreelevación de nivel de agua con respecto a la línea de escurrimiento uniforme, debido a la pérdida de carga necesaria para el funcionamiento del vertedor. • La velocidad del vertedero debe ser mayor a la velocidad en el canal, para evitar pérdidas de carga. • Q vertedero < Q pasa por el vertedero.

CONCLUSIONES Y RECOEMNDACIONES • Son frecuentemente utilizados en canales de riego, ya que garantizar un nivel aguas arriba con poca variación, debido a que desarrolla una gran longitud y tiene su eje geométrico de manera que facilita la salida del agua de manera uniforme. Esta longitud es desarrollada a lo largo de una superficie maciza de hormigón armado en forma de pico de pato es por ello de su nombre peculiar. • Los vertederos de pico de pato están situados justamente agua debajo de las tomas. • A fin de reducir el número de estructuras, las tomas se agrupan en pares. • Debido al largo coronamiento de los vertederos de pico de pato, la variación en el nivel del agua con descargas del canal que van de 0 y a plena capacidad es de menos de 10cm. • Cada toma tiene un juego de cuatro distribuidores que proporcionan un caudal constante de 5, 10, 15 y 30 l/cuando están completamente abiertos. • El diseño y el funcionamiento de la compuerta y del aforador de garganta en la cabecera del canal principal son los mismos.