Post on 09-Apr-2020
ANÁLISIS DE REDES DE FLUJO EN PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
GRADO EN INGENIERÍA CIVIL
Autor: Roberto Grado Lucena Director: Pedro Luis López Julián Escuela Universitaria Politécnica
La Almunia
INTRODUCCIÓN
La seguridad de presas es un aspecto clave que ha adquirido protagonismo a lo largo de los últimos años. Un concepto de gran relevancia en la seguridad y el diseño de presas es el control de las filtraciones. Al estar la presa en inmediato contacto con el agua del embalse, ésta se filtra a través de sus huecos, grietas y poros, produciéndose como consecuencia la circulación del agua filtrada y el arrastre de material fino que lleve consigo. Por ello, se deben evaluar los caudales de filtración adecuadamente. Existen diversos métodos de resolución, de los cuales, los métodos numéricos son los más extendidos en la actualidad.
OBJETIVO
El objetivo del presente Trabajo Final de Grado es ampliar el conocimiento sobre las filtraciones producidas en presas de esta tipología, proporcionando un estudio teórico sobre las filtraciones esperadas en presas genéricas para finalmente llegar a abordar casos reales.
METODOLOGÍA
• Búsqueda de información bibliográfica • Formulación de una ecuación que estime el caudal infiltrado en distintas presas homogéneas
Determinar los parámetros que intervengan en el proceso Modelización en software SEEP/W • Análisis de resultados y obtención de la ecuación
• Análisis de filtraciones en presas reales de la Confederación Hidrográfica del Ebro
6
22
6
26
6
30
6
34
6
38
642
646
650
2
.758
8e
-00
5 m
³/se
c
2
.758
5e
-00
5 m
³/se
c
DREN HORIZONTAL
652,50 msnmNMN 650,50 msnm
CIMIMENTO SUPERFICIAL
CIMIMENTO PROFUNDO
DREN HORIZONTALFILT RO GRUESO
ESCOLLERA
NÚCLEO ARCILLA
FILT RO FINO
ESPALDON
ESPALDON
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0,0
0E+
00
1,0
0E-0
5
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0E-0
5
3,0
0E-0
5
4,0
0E-0
5
5,0
0E-0
5
6,0
0E-0
5
7,0
0E-0
5
8,0
0E-0
5
H (
m)
Q (m3/s)
Presa de materiales sueltos homogénea con dren chimenea
z=1,5 ; k=10-6
z=2 ; k=10-6
z=2,5 ; k=10-6
z=1,5 ; k=10-7
z=2 ; k=10-7
z=2,5 ; k=10-7
z=1,5 ; k=10-8
z=2 ; k=10-8
z=2,5 ; k=10-8
ecuación k=10-8
ecuación k=10-7
ecuación z=1,5 ; k=10-6
ecuación z=2 ; k=10-6
ecuación z=2,5 ; k=10-6
0
20
40
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80
100
120
140
160
0,0
0
10
,00
20
,00
30
,00
40
,00
50
,00
60
,00
70
,00
H
Q/k
Presa de materiales sueltos homogénea con dren horizontal
z=1,5 SEEP/W
z=2 SEEP/W
z=2,5 SEEP/W
ecuación z=1,5
ecuación z=2
ecuación z=2,5
CONCLUSIONES
• Parámetros que influyen en el proceso: altura de agua, coeficiente de permeabilidad y talud del paramento de la presa • Diferente comportamiento según el grado de homogeneidad • Obtención de ecuaciones de estimación de caudal infiltrado • Para casos reales, el ajuste del modelo dependerá de la información que se disponga sobre las características de los materiales que conforman la presa
El Trabajo Final de Grado ha sido desarrollado mediante un convenio de colaboración con la Confederación Hidrográfica del Ebro