Diseño de Gradas hidraulicas

GRADAS Preparado por: M. Cs. Ing. Francisco Huamán Vidaurre

I.- PARTES PARTES DE A !"RA En un conducto abierto, existe la necesidad de salvar un desnivel de fuerte pendiente la que se  puede solucion solucionar ar con gradas hidràulic hidràulicas as revestidas revestidas de material material resistente resistente al impacto impacto del del agua. Sus partes principales son: - Entrada - Gradas - Poa disipadora - Salida &"' &1' +6 a"

+"

&n'

&"' a1 &1'

an

&n' d"

d1

dn

!ig. ".- #aracter$sticas de las gradas

II.- F#RM$AS % &R'FICAS DE DISE(! En la secci%n &"' ( &"' se produce el tirante cr)tico *+c para un caudal * + un ancho *b, considerando que aguas arriba el rgimen es subcr$tico. 1

 y c

"0 /

 q   =         g   

&"'

2onde q 3 0b El mtodo de c4lculo consiste en asignar un valor *a 5 6.7 m a cada grada seg8n la topograf)a del desnivel para finalmente obtener el valor valor de *d. 9as cifras del siguiente cuadro son ilustrativas para +c 3 6./; m, a " 3 6.<6 m, a 1 3 6./6 m, etc.

 =>

a

?3 a0+c

+o

@o 3 +o0+c +"0+o

+"

d0+c

d

&m' " 1 n

&m' "./<< 6./; 6.7"/ 6.";

6.< 6./

" 6.
&m' 6.
&m' /./ /.B

".11 ".1B

#on +c 3 6./; m se prepara el valor @o 3 +o0+c, que en la grada =>" vale la unidad. #on este valor @o 3 ".6 + la altura relativa ?36.<606./; 3 "./<< se entra a la gr4fica de donde se obtiene +"0+o 3 6. ", + " 3 6. 1 es + o  36."; mC por lo tanto: @o 3 + o0+c 3 6.";06./; 3 6.1. #on dicho valor + con ? 3 6./606./; 3 6.7"/ se obtiene + "0+o 3 6.;" de la gr4ficaC de lo cual + "3 6.;" x 6."; 3 6."A7 m. 2e idntica forma se obtienen los valores + " de cada grada. 9as distancias *d se obtienen de la gr4fica, entrando cada ve con los valores de las relaciones a0+c + +o0+c . En cada grada se mantiene el mismo valor de + c. Ds) por eemplo para la grada => " se entra a la gr4fica con ? 3 "./<< + @o 3 ".6 para obtener la relaci%n 23 d0+c 3 /./C de donde d 3 /./ x 6./7 3 ".11 m. Para la grada => 1, se entra con ? 3 6.7"/ + @o 3 6.
+6

an

+1

+"

dn

9r 

9

!ig. 1.- !luo despus de la 8ltima grada

2espus de la 8ltima grada ocurre un resalto hidr4ulico de longitud 9 r  3  & + 1 ( +"' a continuaciFn del cual se coloca una transiciFn de longitud 9  para conectarse al canal. 9a relaci%n de los tirantes conugados del resalto està dada por la siguiente expresiFn:  y 1  y"

  =  − " + 1   "

"

+

7q

1

/

 g   y"

       

&1'

I01 J

I

 b

9

!ig. /.- ransiciFn

 LT 

 B =

−

b

1 Tan ( α  0 1 )

Tan ( α  0 1 )

&/'

" =

/ F m

2onde: !m 3 Es el =Hmero de !roude promedio, a la entrada + a la salida de la transiciFn.

&B'