Este documento resume los conceptos de flujo permanente rápidamente variado y describe tres tipos de vertederos: triangular, rectangular y cipolletti. Define el flujo permanente rápidamente variado como aquel donde la curvatura del perfil es grande y el tramo es corto, por lo que la pérdida de carga por fricción es pequeña. Explica cómo cada tipo de vertedero se calcula usando fórmulas que incluyen parámetros como la altura, ancho y longitud, y cómo se corrigen los cálculos para considerar contracciones.

1. Flujo Permanente
Rápidamente Variado
M.Sc. Freddy M. Franco Alvarado
Profesor del Curso
UNIVERSIDAD NACIONAL
SAN LUIS GONZAGA DE ICA
Facultad de Ingeniería Civil

2. FLUJO PERMANENTE RAPIDAMENTE
VARIADO
Podemos definirlo por dos aspectos:
1. La curvatura del perfil es tan grande que ya
no se puede suponer distribución
hidrostática de presiones.
2. Tiene lugar en un tramo tan corto que la
pérdida de carga por fricción es por lo
general muy pequeña.

3. Flujo
Permanente
Rápidamente
variado
a)
VERTEDERO
COMPUERTA
RESALTO

4. El Flujo rápidamente variado puede ser un
perfil continuo como en los VERTEDEROS y
compuertas o de perfil discontinuo como en el
Resalto Hidráulico.
Por razones practicas se acostumbra estudiar
cada caso en forma separada analizando el
comportamiento real.
FLUJO PERMANENTE RAPIDAMENTE
VARIADO

5. VERTEDERO DE PARED DELGADA
Se usan para medir
caudales en canales.
Se instalan
transversalmente al
canal. Pueden ser de
diferentes formas,
tales como:
triangular, rectangular
o trapezoidal.

6. VERTEDERO TRIANGULAR
Se considera un esquema teórico del flujo, sin
contracciones de la vena liquida.
H θ

7. VERTEDERO TRIANGULAR
Se calcula con la expresión:
Pero como verdaderamente existe contracción:
Donde C´ = coef. empírico varia con H ≅ 0.6
25
2
2
15
8 /
** HtggQC
θ
=
25
2
2
15
8 /
**´ HtggCQC
θ
=
25
2
/
** HtgCQC
θ
=

8. VERTEDERO TRIANGULAR
H
P
Calibrar un vertedero significa determinar el
valor del coeficiente C.

10. VERTEDERO RECTANGULAR
Se asume que no
existen contracciones
verticales y laterales, ni
perdidas de energía.
También que la
distribución de
velocidades es
uniforme (α=1) y que
dentro del chorro actúa
la presión atmosférica.

11. H y . dy
P.R.
P L
b
VERTEDERO RECTANGULAR
Donde: P - altura del vertedero
H - carga sobre el vertedero
b - ancho del canal
L - longitud de la cresta

12. Se calcula mediante la formula:
donde:
Haciendo la corrección por contracciones por
el coeficiente empírico C´≅ 0.6; entonces:
Si la velocidad de aproximación es despreciable:
])[(**´*
// 2323
2
3
2
VV
hhHLgCQ −+=
g
V
hV
2
2
=
])[(**
// 2323
VV
hhHLCQ −+=
23 /
** HLCQ =

13. VERTEDERO CIPOLLETTI
Tiene la característica
de contar con una
inclinación en las
paredes, que
compense la
disminución de
descarga por efecto
de las contracciones
laterales.
L

14. La disminución de caudal por las contracciones
laterales:
El caudal en la porción rectangular:
igualando ambas expresiones y suponiendo
C´= C´´ :
Se calcula con las mismas formulas anteriores
Coeficiente empírico C´≅ 0.6; entonces:
Si la velocidad de aproximación es despreciable:
23
202
3
2 /
*).(**´* HHgC
25
2
2
15
8 /
***´´* HtggC
θ
4
1
2
=
θ
tg
])[(**
// 2323
VV
hhHLCQ −+=