1. IV. IMPORTANCIA
Su importancia consiste en evacuar el exceso de caudal que se pueda
presentar en dicho canal.
Esencialmente es una obra de defensa, control y regulación de caudal
excesivo que sucede de un definido tipo de obra general (acueductos y
alcantarillados, distritos de riesgo, presas, etc.)
También son importantes debido a que no son necesarias compuertas
móviles, de manera que la obra de aliviadero prácticamente no requiere
trabajos de mantenimiento.
V. HISTORIA
La ecuación fundamental para el flujo variado espacialmente con
descarga creciente, fue establecida en primer lugar por Hinds para el
diseño de vertederos laterales.
Una ecuación mas completa fue desarrollada por Favre, incluyendo el
término de la fricción y una componente de la velocidad afluente en
dirección del eje del canal.
La teoría del flujo variado espacialmente con descarga decreciente fue
empleada en primer lugar en el diseño de vertederos laterales.
Primeras pruebas de laboratorio
Las primeras pruebas de laboratorio fueron desarrolladas por Engels,
Coleman y Smith. Forchheimer desarrolló el problema de los vertederos
analíticamente pero suponiendo que la línea de energía sea paralela a la
cresta del vertedero y al fondo del canal, a su vez suponiendo un perfil
lineal.
2. Introducción
Determinar la longitud de un vertedero lateral para que derive un caudal
determinado es un problema que se encuentra frecuentemente en el diseño de
alcantarillados y de canales en general.
La aplicación de las ecuaciones fundamentales de la Mecánica de los fluídos
presenta algunas dificultades en el desarrollo analítico, debido a que se trata de
un Flujo Espacialmente Variado, por lo cual debe apelarse a la experimentación
para obtener fórmulas semiempíricas confiables. Algunas de estas fórmulas,
sin embargo, difieren en su forma y en sus resultados por las restricciones que
se imponen en los cálculos a la aplicación de las ecuaciones de Energía y de
Cambio en Cantidad de Movimiento.
En este aspecto existen dos criterios diferentes; uno considera que la energía
específica en el canal a lo largo del vertedero es aproximadamente constante
mientras que el otro descarta la hipótesis de Energía Específica constante y
utiliza la ecuación de Cambio en Cantidad de Movimiento para determinar la
variación de la Energía Específica. Este último criterio es teóricamente más
ajustado a la realidad que el primero, pero su aplicación práctica resulta
dispendiosa. En algunos casos particulares, como cuando se trabaja en
canales prismáticos de poca pendiente con régimen tranquilo, los dos criterios
producen resultados similares y por esta razón se prefiere utilizar el criterio de
la Energía Específica constante como una aproximación razonable bajo ciertas
condiciones que se analizan más adelante. En la Figura No. 1 se observa la
diferencia en la representación esquemática de los dos criterios.
El método de cálculo que se presenta en este artículo utiliza el criterio de la
Energía Específica constante y está basado tanto en el análisis de las
referencias bibliográficas que se presentan al final del texto.
