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Un vertedero consiste normalmente en una pared transversal a un canal que contiene una sección de medición. Esta pared mantiene el nivel de agua corriente arriba. El caudal o volumen de descarga se obtiene midiendo la altura de descarga antes del vertedero.
Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente en la medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así como en el control del flujo en galerías y canales, razón por la cual su estudio es de gran importancia.
Partes de un Vertedero
- Cresta (L): borde horizontal, también llamado umbral (m).
- Contracciónes: Lo constituyen los bordes o caras verticales.
- Carga (H): Es la altura alcanzada por el agua a partir de la cresta del vertedero Debido a la depresión de la lámina vertiente junto al vertedero, la carga H debe ser medida aguas arriba, a una distancia aproximadamente igual o superior a 4H (m).
- Ancho (B): Ancho del canal de acceso al vertedero (m).
Clasifiación según su forma y el grosor de la pared:
- Vertederos simples: En esta selección se encuentran el vertedero rectangular y el vertedero triangular.
- Vertedero rectangular: En la figura F68 se ilustra un vertedero rectangular.
El vertedero rectangular es uno de los más sencillos para construir y por este motivo es uno de los más utilizados. Es un vertedero con una sección de caudal en forma de rectángulo con paredes delgadas, de metal, madera o algún polímero resistente, con una cresta biselada o cortada en declive, a fin de obtener una arista delgada. La precisión de la lectura que ofrece está determinada por su nivel de error que oscila entre un 3 y 5 % .
Vertedero triangular:
Permiten obtener medidas más precisas de las alturas de carga (H) correspondientes a caudales reducidos. Por lo general, son construidos de placas metálicas. En la práctica únicamente se utilizan los que tienen forma de isósceles, siendo los más usuales los de 90º.
Para medir pequeños gastos, el vertedero triangular es más preciso que el rectangular, puesto que, para un mismo caudal, los valores de h son mayores. Considérese la figura siguiente, en donde se esquematiza el flujo a través de un vertedero triangular, simétrico y de pared delgada, con un ángulo 2 en el vértice de la escotada.
Caudal teórico:
El caudal real se obtiene multiplicando el caudal teórico por el correspondiente coeficiente de descarga, Cd, así:
Caudal real:
Si 2 = 90º, tan (2 /2) = 1, y, según Thomson, para 0.05 m < h < 0,25m, Cd = 0.593
Experimentando con vertederos triangulares (2 = 90º), el Profesor Horace King, en la Universidad de Michigan, obtuvo:
Mr. A.A. Barnes, de los experimentos realizados por Thomson y Barr, propuso