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5.1: ¿Qué es un vertedero?

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    Un vertedero es una estructura de desbordamiento que se utiliza para alterar las características de flujo. En el siguiente ejemplo, el agua fluye de izquierda a derecha. La estructura triangular negra es el vertedero. Está impidiendo el flujo de agua haciendo que el agua fluya sobre la estructura del vertedero. Se eleva el nivel de flujo para dispersar uniformemente el agua. Los medidores de vertedero fluyen a una tasa específica conocida como Tasa de Desbordamiento de Weir (WOR.) Los WORs se expresan como el flujo de agua por la longitud del vertedero, típicamente como MGD por pie (MGD/ft) o gpm por pie (gpm/ft).

    Figura\(\PageIndex{1}\)

    Fórmula de tasa de desbordamiento de vertedero

    Tasa de desbordamiento de vertedero (gpm/ft) = flujo (gpm) /longitud del vertedero (ft)

    Se requiere calcular la longitud del vertedero para poder calcular el WOR. En ocasiones, el vertedero puede ser una estructura circular que requiere que se calcule la circunferencia para encontrar la longitud real. Otras veces es una estructura lineal, en cuyo caso se conocería la longitud.

    Los vertederos pueden ser de cresta afilada o de cresta ancha. Los vertederos de cresta ancha son estructuras de cresta plana y se utilizan comúnmente en vertederos de presas. Los vertederos de cresta afilada (los más comunes son la muesca en “V”) permiten que el agua caiga limpiamente lejos del vertedero y generalmente se encuentran en plantas de tratamiento de agua.

    Figura\(\PageIndex{2}\): Vertedero de cresta ancha

    Ejercicios

    1. ¿Cuál es la tasa de desbordamiento del vertedero a través de una planta de tratamiento de 7 MGD si el vertedero mide 30 pies de largo? (Exprese su respuesta en MGD/ft y gpm/ft).
    2. Un canal de drenaje tiene un vertedero de 10 pies y una tasa de desbordamiento de vertedero de 7 gpm/ft. ¿Cuál es el flujo diario expresado en MGD?
    3. ¿Cuál es la longitud de un vertedero si el flujo diario es de 8.45 MG y la tasa de desbordamiento del vertedero es de 28 gpm/ft?
    4. Un clarificador circular de 60 pies de diámetro tiene una tasa de desbordamiento de vertedero de 15 gpm/ft. ¿Cuál es el flujo diario en MGD?
    5. Una planta de tratamiento procesa 15 MGD. La tasa de desbordamiento del vertedero a través de un clarificador circular es de 29.5 gpm/ft. ¿Cuál es el diámetro del clarificador?
    6. Un acueducto que fluyó 36,000 acre-pies de agua el año pasado tiene una estructura de desbordamiento de vertedero para controlar el flujo. Si el vertedero mide 250 pies de largo, ¿cuál fue la tasa promedio de desbordamiento del vertedero en gpm/ft?
    7. Se está reconstruyendo un acueducto de 75 millas para ensanchar el ancho en la parte superior. El ancho a través del fondo es de 10 pies y la profundidad promedio del agua es de 15 pies. El acueducto debe mantener una tasa de desbordamiento de vertedero constante de 25 gpm por pie con un flujo diario de 0.63 MGD. ¿Cuál es la longitud del vertedero?
    8. Un informe de ingeniería determinó que se necesitaba una tasa mínima de desbordamiento de vertedero de 15 gpm por pie y una tasa máxima de desbordamiento de vertedero de 20 gpm por pie para cumplir con los objetivos de calidad del agua de una determinada planta de tratamiento. El vertedero existente tiene 80 pies de largo. ¿Cuál es el rango de flujo de tratamiento diario de la planta?
    9. Un clarificador circular procesa 12.5 MGD con un tiempo de detención de 2.35 horas. Si el clarificador tiene 50 pies de profundidad, ¿cuál es el diámetro?
    10. Una planta de tratamiento de agua está en proceso de rediseñar su cuenca de sedimentación. La planta trata 4.5 MGD con un tiempo promedio de detención de 1.85 horas. Los tanques de almacenamiento portátiles se utilizarán cuando la cuenca esté en construcción. Los tanques de almacenamiento portátiles miden 25 pies de alto y 20 pies de diámetro. ¿Cuántos tanques se necesitarán?

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