Diseño Caídas verticales en Gradas

Diseño Caídas en gradas Ejemplo Son caídas verticales continuas, que se proyectan para salvar desniveles abruptos siendo recomendable no proyectar en este caso caías o gradas con alturas mayores s 0.80 m. Por considerarlo un ejemplo didáctico, a continuación se presenta el ejercicio desarrollado por Domínguez (3) Pag. 390, el cual resulta de bastante utilidad práctica. Ejercicio 2 Proyectar un desnivel en forma de gradas siendo éstas de 0.5, 0.30, 0.8, 0.5 y la última de 0.40 m en un canal de 3

2.00 m de anchura, cuyo gasto es de 1.4 m /s, de tal manera que entre grada y otra se asegure la formación perfecta del flujo supercrítico que sigue a cada grada, el canal aguas arriba y aguas abajo tiene pendiente 1º/oo y es de tierra. Solución Figura 3

Es lógico suponer que en la sección 1 se va a producir un tirante crítico cuyo valor es:

Luego: Yc = 0.368 m El análisis hidráulico consiste en llegar a determinar la longitud necesaria para grada y grada siendo necesario confeccionar el siguiente cuadro:

Columna 3: Resulta de dividir la altura de grada entre el tirante crítico que se produce en la primera grada, es decir en el punto 1 y cuyo valor es de 0.368 m. Columna 4: En la grada 1 se tie ne: Agua arriba: Yc = Yo = 0.368 Aguas abajo: Y = tirante de flujo supercrítico y a la vez es el valor Yo aguas arriba de la segunda 1

grada. En la primera grada se tiene:

Con este valor y la respectiva altura de grada se entra el gráfico de la Fig. 4.22, obteniéndose con: Xo = 1 y K = 1.359 el valor

Y = 0.196 m 1

Columna 5: Sería el valor Xo = 1 Columna 6: El valor obtenido en la Fig. 4.22

Columna 7: Sería el valor: Y = 0.53 x 0.369 1

Y = 0.196 m 1

Desde la columna 4 hasta la columna 7, la operación se repite de la siguiente manera: En la grada 2: tenemos

FIG. 4 GRADAS DE BAJADA ANTECEDIDAS Y SEGUIDAS DE FLUJO SUPERCRITICO

FIG.5 DISTANCIA ENTRE GRADAS EN FLUJO SUPERCRITICO

S = 0.001 Z = 0 (rectangular) 3

Q = 1.4 m /s El tirante normal Yn es: Yn = 0.91 m Vn = 0.77 m/s La situación final sería: Figura 7

Como Yn > Y en 0.19 m no es necesario colchón o poza, pero por seguridad podría considerarse 2

una profundidad de colchón de unos 0.3 ó 0.25 m, según c riterio del diseñador.