Diseño Hidráulico de un Vertedero Lateral

El vertedero lateral es una estructura de protección que permite evacuar los excedentes de caudal, cuando el nivel de agua en el canal pasa de un cierto límite adoptado. Estas estructuras consisten en escotaduras que se hacen en la pared o talud del canal para controlar el caudal, evitándose. posibles desbordes que ·podrían causar serios daños, por lo tanto, su ubicación se recomienda en todos aquellos lugares donde exista este peligro.

donde:
Qv: caudal vertido
Qpasa = caudal que pasa
Qpasa = 1,2·Qd a 1,3·Qd
siendo:
Qd = caudal de diseño

En el vertedero hay un flujo variado, el caudal Q disminuye en el sentido de movimiento. Antes o después del vertedero (dependiendo del tipo de flujo), cuando las condiciones lo permiten, hay flujo uniforme.

Fórmula para un vertedero frontal de sección rectangular sin contracción

Fórmula de Francis:

donde:

L = longitud del vertedero, en m
h = carga sobre el vertedero, en m
m = coeficiente experimental de gasto
a = altura de la cresta del vertedero

Criterios de diseño

La altura del vertedero o diferencia entre la altura de la cresta de
este y el fondo del canal, corresponde al yn.

El vertedero lateral no permite eliminar todo el excedente de caudal, siempre quedará un excedente que corresponde teóricamente a unos 10 cm encima del tirante normal.

El caudal de diseño de un vertedero se puede establecer como aquel caudal que circula en el canal por encima de su tirante normal, hasta el nivel máximo de su profundidad total, o hasta el nivel que ocupa en el canal, el caudal considerado como de máxima avenida.

Teorías para el diseño hidráulico

Las hipótesis que se utilizan para la deducción del caudal en el
vertedero lateral, son las siguientes:

1. La suma de las energías en cualquier sección a lo largo de la
   cresta vertedora es constante.
2. El perfil de la lámina vertiente sobre el vertedero sigue una ley lineal. Esto no introduce un error considerable.
3. El coeficiente de gasto a lo largo del vertedero es constante y se acepta que su valor es el promedio de considerar su variación según las cargas extremas.