Salto de Sky

HIDRAULICA DE CANALES. INSTITUTO TECNOLIGICO NACIONA NACIONAL. L.

Unia III Tan!ue T an!ue e a"orti#ua"iento $ salto e s%$. POR: Julio Cesar Solis Monterola DOCENTE: DR. ANA LUZ TEJEDA GUTIERREZ.

Instituto Tecnológico de Zacatepec

Departamento: Ciencias de la Tierra INGENIERÍA CIVIL

Hidráulica De Canales Ana Luz Tejeda Gutiérrez

TA!"#$ D# A%&'TIG"ACI() Cuando el agua corre por el *ertedor + los canales o t,neles de descarga- contiene gran cantidad de energ.a + muc/o poder destructi*o de0ido a las altas presiones + *elocidades) #stas pueden causar erosión en el lec/o del rio- en el pie de la presa- o en las estructuras mismas de conducción- poniendo en peligro la esta0ilidad de las estructuras /idráulicas) 1or lo tanto se de0en colocar disipadores de energ.a) 1ara la selección del tipo de disipador o tan2ue amortiguador de energ.a se de0e tener las siguientes consideraciones) 3) #nerg.a de la corriente 4) #conom.a + mantenimiento +a 2ue éste ele*a muc/o el costo 5) Condiciones del cauce aguas a0ajo6 suelo- roca- etc)7 8) "0icación de las *.as de acceso 9) #ecto de las su0presiones + del *apor de agua so0re las instalaciones ;) 1ro+ectos + po0laciones aguas a0ajo #d4? la energ.a cinética se transorma@ una parte en energ.a de presión + otra se pierde por el cam0io s,0ito de régimen + en los remolinos + tur0ulencias del salto /idráulico) #l o0jeto de disear el tan2ue- aguas de0ajo de la cortina es con el in de contar con las condiciones adecuadas- para 2ue el cam0io 0rusco de tirantes se *erii2ue dentro de una longitud m.nima del cauce- 2ue es la 2ue se de0e proteger de0idamente) 1ero no siempre se ormara o será necesario 2ue se produzca el salto /idráulico- la necedad de el dependerá de las caracter.sticas de resistencia 2ue tengan los materiales del cauce) 1or lo tanto- /a0rá casos en los 2ue ,nicamente será necesario calcular las *elocidades 2ue se tengan aguas de0ajo de la cortina + *er si son acepta0les de acuerdo con los materiales 2ue se tengan en el sitio) 1or lo 2ue- /a0rá 2ue calcular dic/as *elocidades en algunas secciones- tales como la $3- $4- $5- etc)- 6*er igura 5)4B7 + juzgar la necesidad de re*estir o no ciertos tramos del cauce- de acuerdo con ellas) #n un pro0lema de salto /idráulico- como en las estructuras terminales de *ertedores- tomas- rápidasetc)- el *alor de los tirantes conjugados d3 + d4 se pueden calcular de la siguiente manera: &'P(#ina




#le*ación del piso del tan2ue amortiguador) 1uesto 2ue el ni*el de la supericie li0re del agua- en el tan2ue amortiguador + en el cauce natural del r.o- inmediatamente después de dic/o tan2ue- de0en ser iguales@ la ele*ación del ondo del tan2ue 61t7 será igual a la ele*ación del um0ral de la descarga 6#le*) "7 más el tirante normal 6dn7 en el cauce menos el conjugado d4- es decir: éase ig) ) #le*) 61t7 E 6#le*) " F dn7  d4 De acuerdo con esto- la altura del colc/ón 1 *aldrá: p= d2 −d n

1ara contar con un margen de seguridad a in de asegurar el amortiguamiento- es usual considerar un 39 más el *alor calculado para el conjugado d4: 1 E 3)396d4 J dn7 Cuando no se tenga el dato del tirante normal en el r.o 6dn7- se puede considerar de manera conser*adora- como *alor para dn el correspondiente al tirante cr.tico dc de la sección de control 2ue se localiza so0re la cresta *ertedora- siempre 2ue el anc/o del cauce permanezca más o menos constante después de la descarga) #sta consideración se /ace en 0ase a 2ue generalmente en el tramo de la deri*ación el régimen del r.o es lento + 2ue de acuerdo con la cur*a de energ.a espec.ica- el tirante menor 2ue se pueda presentar es el tirante cr.tico) SALTO DE SKY.

$e emplea este tipo de delector si el terreno es mu+ resistente- la cortina es más o menos alta + cuando los tirantes en el r.o no resultan ser mu+ grandes) $e utilizan para grandes descargas- principalmente en los *ertedores) Ksta se /ace directamente so0re el r.o) $e utilizan unos trampolines para /acer saltar el lujo /acia un punto aguas a0ajo reduciendo as. la erosión en el cauce + el pie de la presa) La tra+ectoria del c/orro depende de la descarga- de su energ.a en el e
)'P(#ina




igura 3 Trampol.n li0re o salto de $MN)

1or otra parte- colocar la nariz del delector a un ni*el lo más 0ajo 2ue sea posi0le- siempre + cuando se cumpla con el re2uisito sealado es mu+ *entajoso- pues se logra un ma+or lanzamiento de la ca.da del manto) Apro
x2 Y = x tgθ – K 4 ( d + hv ) cos2 θ

$iendo: P E Qngulo de salida del c/orro- con respecto a la /orizontal) M

ME3- para el c/orro teórico)

M E R) S- para considerar la pérdida de energ.a en el lanzamiento- tur0ulencias- etc) d E Tirante a la entrada del trampol.n en m) E elocidad a la entrada del trampol.n en mseg)

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ig) 4) Tra+ectoria apro
Como: $e tiene:

2

2 tg θ cos

2

θ= Sen θ 2

X = 2 K ( d + h v ) sen θ

O má
X =2 K ( d + h v ) sen θ

$in em0argo- por inluir el radio del trampol.n en el *alor del ángulo de salida- as. como la ele*ación de la nariz con relación al ondo de la cu0eta- generalmente P ad2uiere un *alor práctico- alrededor de 5RU a 89U) #n este tipo de trampol.n se tiene la posi0ilidad- de 2ue se produzca un enómeno de ca*itación en la zona a0ajo del manto- 2ue puede daar a las paredes de la estructura) #sto puede suceder por2ue el aire en dic/a zona es arrastrado por la corriente + no sea sustituido suicientemente- de tal manera 2ue la presión en ese sitio puede deprimirse /asta un *alor 2ue propicie el enómeno de ca*itación)

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igura 5) Con*ergencia de muros gu.a) 1or lo anterior es indispensa0le- proporcionar a0ajo del manto una suiciente aireación- esta se consigue en orma natural- no pegando los l.mites del delector a las laderas del cauce- a in de propiciar la entrada del aire@ cuando esto no es posi0le- de manera artiicial la aireación se puede lograr mediante tu0er.as instaladas- en tal orma 2ue se propicie una circulación del aire entre el e



con el in de adaptar más el disipador a las laderas- tanto por con*eniencias topográicas + geológicascomo para no coninar la zona a0ajo del manto) #l ángulo má
igura) 8 Geometr.a del $alto $MN)

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igura 9) #s2uema del uncionamiento del trampol.n sumergido)

igura ;) Trampol.n sumergido)

'P(#ina

Salto de Sky

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