Computational Hydraulics

Documento que hace un repaso de los principales métodos numéricos de cálculo aplicables a la resolución de problemas hidráulicos, tanto en lámina libre como en presión.

El documento tiene la siguiente división:

• Introduction to Hydraulics of Open Channels
• Review of Hydraulics of Pipe Flows
• Introduction to Numerical Analysis and Its Role in Computational Hydraulics
• Solution of System of Linear and Non Linear Equations
• Numerical Differentiation and Numerical Integration
• Numerical Solution of Ordinary Differential Equations
• Introduction to Finite Difference Techniques
• Numerical Solution of Partial Differential Equations
• Computation of Gradually Varied and Unsteady Open Channel Flows
• Solution of Pipe Transients and Pipe Network Problems
• Contaminant Transport in Open Channels and Pipes
• Contaminant transport

 

ENGINEERING HANDBOOK. HYDRAULICS

Manual de hidráulica teórica del U.S. DEPARTMENT OF AGRICULTURE.


Abarca desde la hidrostática hasta los modelos hidráulicos. Contiene ejemplos en el sistema ingles de unidades.

DRAINAGE HANDBOOK. OPEN CHANNEL

Esta publicación es el manual de diseño de cunetas del estado de Florida. Aunque lógicamente tiene una introducción sobre el funcionamiento hidráulico de canales abiertos.

Muy completa con abundantes ejemplos teóricos y prácticos. Todos en el sistema inglés de unidades.

HYDRAULIC DESIGN OF STILLING BASINS AND ENERGY DISSIPATORS

La conocida publicación de Peterka. Sobre cuencos amortiguadores.

Hydraulic Design of Highway Culverts (HDS-5)

Esta extensa publicación de la FHWA (enlace) es una recopilación de las publicaciones que trataban temas sobre las obras de drenaje transversal (Culverts o Alcantarillas en algunos países)

• HEC-5 (Hydraulic Charts for the Selection of Highway Culverts)
• HEC-10 (Capacity Charts for the Hydraulic Design of Highway Culverts)
• HEC-13 (Hydraulic Design of Improved Inlets for Culverts)

Aspectos muy interesantes son la optimización del diseño mediante entradas en la obra hidráulicamente eficientes, el uso de la acumulación de aguas antes de la entrada de la obra para la laminación del caudal punta, los temas relativos a la erosión y el control de sedimentos y aspectos estructurales y sobre la durabilidad.

Los temas tratados son:

• INTRODUCCIÓN (Formas y materiales, Hidráulica de “Culverts”, Economía,…)
• CONSIDERACIONES DE DISEÑO (Hidrología, Datos de entrada, …)
• DISEÑO DE CULVERTS (Tipos de flujo, Curvas de diseño, Métodos de diseño sin el uso de curvas, …)
• ENTRADAS A LA OBRA HIDRÁULICAMENTE EFICIENTES (Hidráulica, Diseño,…)
• ALMACENAMIENTO (Metodología, aplicación al diseño, …)
• CONSIDERACIONES ESPECIALES (Aplicaciones especiales, Erosión, sedimentación, control de los arrastres,…)

El manual tiene abundantes ejemplos en el sistema internacional e ingles de unidades.

Introduction to Highway Hydraulics

Esta publicación de la FHWA es una interesante introducción a la metodología del drenaje de carreteras.

El texto muestra:

• Las técnicas hidrológicas para la obtención de caudales en pequeñas áreas (Método racional)
• Principios de la hidráulica en lámina libre y flujo de colectores.
• Introducción al drenaje de la calzada. Imbornales y cunetas
• Introducción al diseño de obras de drenaje transversal
• Introducción al diseño de elementos de disipación de energía
• Pequeña introducción a temas relacionados con la construcción, mantenimiento y diseño económico.

En cada uno de los temas, podemos encontrar ejemplos resueltos en el sistema de unidades americano e internacional.

DESIGN OF SMALL CHANELL STRUCTURES

Esta publicación trata sobre el diseño de los distintos elementos que nos encontramos en pequeños canales, canales con caudales inferiores a 100 cfs (2,8 m3/s).

Se contempla el diseño de cruces con caminos, sifones invertidos, caídas, estructuras de división de flujo, obras de protección, vertederos, transiciones, etc.


El texto tiene ejemplos de aplicación (Unidades Americanas).

Hydraulic Design of Energy Dissipators for Culverts and Channels (HEC 14)

Esta publicación trata sobre el diseño de distintos elementos de disipación de energía en canales y salidas de obras de drenaje transversal (Culverts).


El manual comienza con los criterios necesarios para evaluar la necesidad o no de disponer un elemento de disipación de energía y el tipo de disipador más adecuado, función del calado aguas abajo de la obra, el número de Froude y el tipo y cantidad de arrastres sólidos esperables.

Los tipos de disipadores de energía contemplados (utilizando la nomenclatura de la publicación) son:

• Flow transitions
• Scour hole
• Hydraulic jump
• Tumbling flow
• Increased resistance
• USBR Type IX baffled apron
• Broken-back culvert
• Outlet weir
• Outlet drop/weir
• USBR Type III stilling basin
• USBR Type IV stilling basin
• SAF stilling basin
• CSU rigid boundary basin
• Contra Costa basin
• Hook basin
• USBR Type VI impact basin
• Riprap basin
• Riprap apron
• Straight drop structure
• Box inlet drop structure
• USACE stilling well

La publicación tiene múltiples ejemplos de diseño en unidades Americanas y en el Sistema Internacional de unidades).