- Ec = D
- hc = (2/3) * Ec
- Am = function(sección, hLam), la imagen se refiere a una sección circular, pero puede ser cualquier tipo de sección (rectangular, circular, elíptica, etc). Para las alcantarillas dobles, triples, etc., Am y Pm se suman para todas las secciones
- Pm = function(sección, hLam)
- B = function(sección, hLam)
- Rh = Am / Pm
- hLam ≤ D; arbitrar hLam que satisfaga Fr=1 (condición de flujo crítico)
- Qcalc = g ^ 0,5 * Am * (Am / B) ^ 0,5
- Vcalc = Qcalc / Am
- Icalc = n ^ 2 * Vcalc ^ 2 / (Rh ^ (4 / 3))
- Vc = (g * hc) ^ 0,5
- Fr = Vcalc / Vc
- Para Fr = 1 (condición de flujo crítico ):
- Qc = Qcalc
- Vc = Vcalc
- Ic = Icalc
- dc = hc = hLam
-
Nota: Usted es la velocidad crítica para Fr=1. En el proyecto de redes de alcantarillado, NBR 9649, ítem 5.1.5.1, la llamada velocidad crítica está dada por:
Vcr = 6 * (g * Rh) ^ 0,5
Se trata de la velocidad crítica que se produce en la tubería para la situación actual de la pendiente de diseño, que no tiene por qué ser igual a la pendiente crítica en la que Fr=1. Por lo tanto por lo tanto, el número de Froude dado por Fr = Vesc / (g * yh) ^ 0,5, puede ser diferente de 1.
- n - Coeficiente de Manning
- D - Altura de la sección del pozo
- hLam - altura de flujo arbitraria
- Am - área de la sección mojada en función de la altura del álabe (hLam) en la sección adoptada (circular, rectangular, etc.)
- B - anchura de la lámina libre, que está en contacto con la atmósfera
- Qcalc - caudal calculado para una altura de caudal arbitraria (hLam)
- Vcalc - velocidad calculada para el álabe arbitrario (hLam)
- Icalc - pendiente calculada de la alcantarilla causante de Vcalc y Qcalc en la sección arbitrada e (hLam)
- Ec - energía específica
- hc - profundidad crítica
- Fr - Número de Froude
- dc - empate crítico
- Qc - caudal en condiciones de caudal crítico (Fr=1)
- Vc - velocidad del flujo en condiciones de flujo crítico (Fr=1)
- Ic - pendiente de la alcantarilla para la condición de flujo crítico (Fr=1)
Su capacidad admisible se limita al caudal correspondiente al régimen crítico con una energía específica energía igual a su diámetro o altura, que requiere protección aguas arriba y aguas abajo de los riesgos de aguas abajo de los riesgos de erosión.
Para esta condición:
- Qesc ≤ Qadm
- V ≤ Vadm
- Qadm = Qc
- HW ≤ D (Entrada no sumergida)
- TW ≤ dc
- Qesc - caudal de diseño, el caudal que se va a descargar
- Qadm - caudal admisible en la sección
- Vadm - velocidad admisible, según DNIT, 4,5 m/s para tubos de hormigón; Si V > Vadm, puede:
- reducir la pendiente de la alcantarilla
- cambiar la sección
- HW - altura del agua aguas arriba
- TW - altura de la lámina de agua aguas abajo
Siempre que la pendiente de la alcantarilla (I) sea inferior a la pendiente crítica (Ic), el diseño (sección y velocidad de flujo) se obtendrá utilizando las ecuaciones generales de flujo.
En estas condiciones:
- I < Ic
- Limitaciones:
- celular, lenticular, elíptica: hLam ≤ 0,80 * D
- lenticular, elíptica: hLam ≥ 0,20 * D
- lenticular: dc ≤ 0,65 * D
- elíptica: dc ≤ 0,72 * D
- Am = function(sección, hLam)
- Pm = function(sección, hLam)
- Rh = Am / Pm
- Vcalc = Rh ^ (2 / 3) * I ^ 0,5 / n
- Qcalc = Am * V
- Ic - pendiente crítica, la pendiente para la que la alcantarilla funciona en régimen crítico (Ec=D, Fr=1)
- hLam - altura de flujo arbitraria
- I - pendiente de diseño de la alcantarilla
- Am - área mojada de la sección para la altura hLam
- Pm - perímetro mojado de la sección para la altura hLam
- Rh - radio hidráulico
- dc - empate crítico (véase régimen crítico)
- Vcalc - velocidad de flujo calculada mediante la fórmula de Manning, para una altura de flujo hLam
- Qcalc - caudal a través de la boca de hombre para la altura arbitrada hLam
- Qesc - caudal de diseño, el caudal que debe entrar en el pozo de registro