Requisitos para diseñar un vertedero (con diagrama)

Lea este artículo para conocer los diez requisitos necesarios para diseñar una presa.

(i) Disparo de inundación de diseño:

Los datos de descarga máxima de inundación de un río registrados en el pasado se recopilan. Usando esta información se anticipa la máxima descarga de inundación probable. Puede tomarse como un diseño de descarga de inundación.

(ii) Curva de descarga de etapa:

Se recogen los niveles de agua alcanzados durante las inundaciones y otras temporadas. Se grafica una gráfica que muestra la etapa del río frente a la descarga.

(iii) Datos de cieno:

Junto con la medición de la descarga, también se mide la cantidad de limo transportada por el agua del río. El análisis del limo se realiza para conocer sus propiedades.

(iv) FSL:

FSL y descarga de suministro completo del canal de extracción.

(v) Sección transversal del río:

Es muy esencial obtener información completa acerca de la sección transversal del río en el sitio de la presa y también hacia arriba y hacia abajo del sitio. Se trazan varias secciones transversales del río que cubren las partes aguas arriba y aguas abajo.

(vi) Cantidad de Afluencia:

Cuando el vertedero obstruye el flujo de agua en el río, el agua se dirige hacia el lado corriente arriba del vertedero. Este aumento es máximo durante las inundaciones. La cantidad por la cual el nivel se eleva por encima del nivel normal se conoce como afluencia. Este aumento se extiende en sentido ascendente para una longitud suficiente. La cantidad de afluencia determina la altura y la sección de los bancos de guía y los paquetes de protección utilizados para entrenar el río. Afflux se puede calcular utilizando la fórmula de Moles-worth. Al proporcionar un alto flujo, es posible reducir la longitud de la vía fluvial real requerida. Pero también hay un límite hasta el cual se puede reducir la vía fluvial.

(vii) Nivel de estanque:

El vertedero almacena agua en su lado corriente arriba frente a un regulador principal para crear un estanque inmóvil. El canal obtiene agua de este estanque a través del regulador de la cabeza. Por lo tanto, es esencial mantener el nivel del estanque a una altura de 0.75 a 1 m por encima del FSL del canal para proporcionar una cabeza de trabajo suficiente. Por supuesto, es esencial mantener cierto margen para la futura acumulación de agua en el estanque. El nivel del estanque determina el nivel de la cresta y la altura de las contraventanas que se deben proporcionar.

(viii) vía fluvial:

Es el ancho provisto en el sitio para que fluya el agua del río. En otras palabras, es la longitud de la presa.

La vía navegable aproximada que se proporcionará entre los pilares se puede calcular a partir de la fórmula del perímetro del régimen de Lacey:

P w = 4.825 Q 1/2

P w es el perímetro mojado, pero en este caso denota la longitud de la presa entre los pilares en metros.

Q es el caudal de inundación de diseño en m 3 / seg.

Para evitar el riesgo de un exceso de trabajo en el entrenamiento, generalmente aumenta la longitud del dique. Cuando es posible, el vertedero se construye estirando todo el ancho del río. La relación del ancho real de la vía fluvial provista y el P ω calculado a partir de la fórmula de Lacey se denomina factor de holgura. Un factor de holgura varía de 1.1 a 1.6 dependiendo de la descarga máxima de inundación observada en el río y la intensidad de descarga por metro de ancho de la presa.

(ix) Nivel de cresta:

La determinación del nivel de cresta del vertedero está estrechamente relacionada con el flujo, la vía fluvial o la intensidad de la descarga y el nivel del estanque. Se determina por el valor máximo permisible de afluencia alcanzado durante la inundación máxima. El nivel de cresta, la vía fluvial, el nivel del estanque y los valores de afluencia generalmente se determinan en coordinación entre sí, según lo permitido por las consideraciones. Por ejemplo, al decidir la vía navegable L, la intensidad de descarga q, la cantidad de flujo A, el nivel de la cresta se puede calcular como se muestra a continuación. (Consulte la Fig. 19.1).

Bajo condiciones de inundación cuando se espera que el río alcance las condiciones del régimen:

Velocidad de aproximación V = q / R 1

Donde R 1 es profundidad de socavación

Además, la velocidad de la cabeza = V 2 / 2g

La descarga sobre la cresta del río viene dada por la fórmula.

q = 1.7 (K) 3/2

Donde K es la altura de la línea de energía total (TEL) sobre la cresta. Es igual a cabeza estática + cabeza de velocidad sobre la cresta.

Por lo tanto, una vez que se conoce la elevación de TEL sobre la cresta de vertedero, crest viene dada por (TEL - K).

TEL encima de la cresta se puede resolver de la siguiente manera:

Nivel de TEL en la D / S del vertedero = HFL (pre vertedero) + V 2 / 2g

Nivel de TEL en la U / S del vertedero o sobre la cresta = D / S TEL + Afflux

(x) Profundidad de socavación:

La profundidad de socavación en el río durante las inundaciones altas se puede calcular utilizando la fórmula de profundidad de socavación de Lacey:

R 1 = 1, 35 (q 2 / f) 1/2

Usando este valor R 1, la velocidad de aproximación se puede calcular a partir de la relación:

V = q / R 1