Puente canal
La presencia de un puente en una corriente crea un flujo restringido en sus aberturas a causa de (a) la reducción del ancho de la corriente debido a las pilas y las contracciones asociadas en los extremos y (b) la canalización de la corriente misma (en el caso de corrientes anchas con planicies de inundación) para reducir los costos de la estructura.
Además de la socavación (local) alrededor de las pilas y la posible erosión del lecho, el puente produce un efecto considerable de remanso. La sobrelevación (elevación en el nivel del cauce aguas arriba) correspondiente depende del tipo de flujo (subcrítico o supercrítico). Como la mayoría de los puentes se diseñan para condiciones de flujo subcrítico a fin de minimizar la …ver más…
Las ecuaciones de momentum y continuidad entre las secciones 1 y 3 (suponiendo una distribución hidrostática de presiones con una pendiente del lecho y resistencia a la fricción insignificantes arrojan:
[pic]
Donde:
[pic]
[pic] es el número de Froude [pic] en la sección 3.
La ecuación 3 debe producir buenos resultados si se puede estimar en forma precisa el coeficiente de arrastre [pic]. Se ha encontrado que el coeficiente de arrastre de la pila es función del gradiente de velocidad del flujo de aproximación, [pic], y la forma de la pila; sin embargo, debido a la carencia de valores de coeficientes de arrastre confiables, la ecuación 3 es de uso limitado.
La información experimental de Yarnell (1934) sobre el flujo a través de pilas del puente produjo la siguiente ecuación empírica:
[pic]
Donde: [pic]
Y K es una función de la forma de la pila de acuerdo con la tabla 2
Tabla 2. Valores de K en función de la forma de la pila
|Forma de la pila |K |Observaciones |
|Semicircular |0.9 |Todos los valores son aplicables a pilas |
|