Aliviadero - Diseño de Obras Hidráulicas-DARWIN

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ALIVIADEROS EN PRESAS DE EMBALSE NOMBRE DEL TEMA: “ALIVIADEROS EN PRESAS DE EMBALSE” INTEGRANTES: CARLOS RAMIREZ HUMBERTO MEDINA MEJIA FRANKLIN INDICE I. INTRODUCCION ………………………………………………………………………02 II. LA FUNCION DEL ALIVIADERO ………………………………………………………………………02 III. CAUDAL DE AVENIDA ………………………………………………………………………03 IV. EFECTO REGULADOR DEL EMBALSE ………………………………………………………………………05 V. ESTRUCTURA DE ALIVIADERO VS COSTO ………………………………………………………………………10 VI. CRITERIOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL ………………………………………………………………………11 VII. COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA ………………………………………………………………………14 a) ESTRUCTURA DE CONTROL ………………………………………………………………………15 b) CANAL DE DESAGÜE ………………………………………………………………………15 OBRAS HIDRAULICAS Página 1

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ALIVIADEROS EN OBRAS DE EMBALSE

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NOMBRE DEL TEMA: “ALIVIADEROS EN PRESAS DE EMBALSE”

INTEGRANTES:

CARLOS RAMIREZ HUMBERTO MEDINA MEJIA FRANKLIN

INDICE

I. INTRODUCCION ………………………………………………………………………02

II. LA FUNCION DEL ALIVIADERO ………………………………………………………………………02

III. CAUDAL DE AVENIDA ………………………………………………………………………03

IV. EFECTO REGULADOR DEL EMBALSE ………………………………………………………………………05

V. ESTRUCTURA DE ALIVIADERO VS COSTO ………………………………………………………………………10

VI. CRITERIOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL ………………………………………………………………………11

VII. COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA ………………………………………………………………………14

a) ESTRUCTURA DE CONTROL ………………………………………………………………………15

b) CANAL DE DESAGÜE ………………………………………………………………………15

c) ESTRUCTURA TERMINAL ………………………………………………………………………16

d) CANALES DE TOMA Y DESAGÜE ………………………………………………………………………17

VIII. TIPOS DE ALIVIADEROS ………………………………………………………………………18

a) ALIVIADEROS DE POZO VERTICAL ………………………………………………………………………18

b) ALIVIADEROS CON SIFON ………………………………………………………………………18

c) RAPIDAS ………………………………………………………………………23

d) ALIVIADEROS DE CANAL LATERAL ………………………………………………………………………24

IX. EJEMPLOS DE ALIVIADEROS EN EL PERÚ ………………………………………………………………………25

X. EJEMPLOS DE ALIVIADEROS EN EL MUNDO ………………………………………………………………………25

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ALIVIADEROS EN PRESAS DE EMBALSE

I. INTRODUCCION

El presente trabajo que se presenta a continuación trataremos acerca de los aliviaderos en presas de embalse, cual es su función, las componentes que lo forman, los criterios y detalles para ejecutar dicha estructura, los tipos de aliviaderos, etc. También mostraremos con unas imágenes los aliviaderos que hay en el Perú y en otras partes del mundo.

Esta estructura es de suma importancia dentro de una presa porque da salida al agua sobrante o procedente de avenidas.

En este informe presentaremos el cálculo hidráulico para los aliviaderos de tipo sifón y canal lateral.

II. FUNCIÓN DEL ALIVIADERO

Se establecen aliviaderos en las presas de embalse para dar salida al agua sobrante o procedente de avenidas, y en las de derivación para separar el caudal excedente del que se debe derivar. Generalmente, el caudal excedente se toma de la parte alta del embalse y se lleva de nuevo por un canal artificial al río o a un drenaje natural del terreno. No es necesario subrayar la importancia del aliviadero; muchas roturas de presas son debidas a la falta de capacidad de los aliviaderos o a haber sido mal proyectados. En presas de tierra o de escollera es de capital importancia que la capacidad de desagüe del aliviadero sea amplia, ya que podrían destruirse si fueran rebasadas por el agua; por el contario, las presas de hormigón pueden resistir un pequeño vertido por coronación. Normalmente los incrementos de coste y capacidad no son proporcionales; por el contrario, es frecuente que el coste de un aliviadero de gran capacidad sea solamente algo superior al de otro evidentemente demasiado pequeño.

Además de desaguar un caudal suficiente, el aliviadero debe de ser adecuado, tanto desde el punto de vista hidráulico como del estructural y ha de estar situado de forma que el agua vertida no pueda producir erosiones en el pie de la presa. Las superficies en contacto con el agua, deben ser resistentes a la erosión que puede producirse por efecto de las grandes velocidades que se originan, y generalmente se necesita algún dispositivo especial al pie del aliviadero para disipar la energía.

La frecuencia de funcionamiento del vertedero está determinada por las características pluviométricas de la cuenca y por la naturaleza del aprovechamiento. Los caudales normales son retenidos en el embalse, derivados por dispositivos de toma o evacuados a través de los desagües, con lo que el aliviadero no tiene necesidad de funcionar. Las avenidas extraordinarias (por ejemplo, durante las épocas de deshielo, o de grandes escorrentías), agotan los recursos normales de desembalse y entonces se requieren los servicios del aliviadero. Cuando se ha previsto una gran capacidad de embalse o cuando se dispone de dispositivos de desagüe y derivación de gran aforo, no es frecuente el uso del aliviadero. En cambio, en las presas de derivación, con un volumen de embalse limitado y derivaciones relativamente pequeñas con relación al caudal – afluente, el aliviadero se utiliza casi constantemente.

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III. CAUDAL DE AVENIDA

a) Consideraciones Generales

Una avenida extraordinaria en un cauce libre, sin obstrucciones, se considera un fenómeno natural del que no es responsable ningún individuo o colectividad. Sin embargo, cuando se ha colocado obstrucciones en el cauce, incumbe a los promotores el asegurar que no aumenten los riesgos a los interesados de aguas abajo, o bien el responsabilizarse de los daños que se puedan ocasionar debido a la explotación o rotura de tales estructuras, asimismo es posible la pérdida de la concesión y del proyecto como consecuencia de una rotura.

Los patrocinadores del proyecto muchas veces preferirían correr el riesgo de una avenida extremadamente improbable, que hacer el gasto necesario para obtener una seguridad completa, cuando la única pérdida que podría originar una rotura fuera la propia de la estructura. Sin embargo, cuando el riesgo amenace intereses de aguas abajo en pérdidas materiales y vidas humanas, tendrán que adoptar una actitud conservadora en la elección del caudal del proyecto.

La valoración de las pérdidas posibles no debe hacerse teniendo en cuenta únicamente la situación actual, sino que debe estimarse el desarrollo probable en el futuro de los terrenos situados aguas abajo, en lo que concierne a aumento de fincas, fábricas, construcción de nuevas carreteras y puentes, etc., así como el posible crecimiento demográfico y el riesgo de vidas humanas que lleva aparejado.

Es indudable que las presas que presentan más riesgos a este respecto, son las construidas sobre ríos importantes con un alto potencial de escorrentía. En tales aprovechamientos se emplean criterios de emplazamiento y proyectos muy restrictivos sobre la base de impedir totalmente una rotura que puede adquirir caracteres de catástrofe por las pérdidas materiales y de vidas. Sin embargo, la rotura de las presas pequeñas, construidas en zonas rurales sobre cauces aislados, no suelen ocasionar pérdidas de vidas ni daños materiales, lo que reduce considerablemente la responsabilidad, permitiendo establecer criterios de proyecto sobre bases mucho menos conservadoras. Hay, sin embargo, muchos casos en los que la rotura de uno de estos aprovechamientos de poca altura y pequeña capacidad de embalse ha ocasionado pérdidas

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graves, e incluso víctimas por lo que no deben reducirse excesivamente los criterios de seguridad especialmente en lo que se refiere a la posible pérdida de vidas.

La elección del caudal de la avenida de proyecto debe hacerse con mucha prudencia. El Bureau of Reclamation, establece los siguientes criterios, para determinar el desagüe a prever por los aliviaderos de pequeñas presas, que pueden servir de orientación.

1. En el caso de que la rotura de la presa aumente el riesgo de pérdida de vidas humanas, el aliviadero deberá tener capacidad suficiente para evacuar la avenida probable máxima.

2. Si la rotura de la presa no aumenta el riesgo de pérdidas de vidas humanas, pero pone en peligro la continuidad de la explotación o produce considerables pérdidas materiales, es admisible un cierto riesgo razonable siempre y cuando la entidad responsable se haya dado claramente cuenta de este riesgo.

3. Cuando la rotura de la presa no suponga riesgo de vidas humanas ni pueda producir pérdidas materiales considerables o impedir la continuidad de la explotación, el Bureau no informa desfavorablemente el proyecto por la falta de capacidad del aliviadero, pero advierte a la entidad constructora del riesgo que contrae, inhibiéndose de toda responsabilidad en caso de rotura.

Estos requisitos son, esencialmente, los mismos que en 1946 establecieron cierto número de destacados ingenieros consultores.

b) Hidrograma de la avenida del proyecto:

El hidrograma de la avenida del proyecto representa la escorrentía directa producida por la precipitación en forma de lluvia sobre una cuenca, que no tiene características anormales. Si se supone que hay una cierta cantidad de caudal en el cauce, al mismo tiempo que se produce la avenida, debe sumarse este caudal base al hidrograma de la avenida del proyecto. A continuación damos una breve descripción del procedimiento:

1. Se obtiene el valor de la precipitación de una lluvia de seis horas de duración en el lugar geográfico determinado, por medio de un ábaco.

2. Por medio de gráficos, se determina el valor medio que le correspondería a una área de magnitud dada y durante un periodo de precipitación de seis, doce, veinticuatro y cuarenta y ocho horas, en función del valor obtenido anteriormente.

3. Por medio de tablas y ábacos se determina la distribución de la lluvia en el tiempo.4. Por medio de tablas se traducen los datos del suelo y del terreno de recubrimiento en un número

que nos determina en una curva de escorrentía, el volumen de la escorrentía para incrementos del tiempo D en la ecuación (1).

5. Basándose en la idea de representar los hidrogramas como triángulos, la curva triangular para una escorrentía de 1 mm. (hidrograma unitario) se calcula por medio de las siguientes relaciones:

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T p=D2

+0,6T e (1)

T b=2,67T p (2)

q p=484 A .Q

232.290,36T p

=

1479,93

∗A∗Q

T p

(3)

Siendo:T p=¿ Tiempo desde el comienzo hasta la punta, en horas.D=¿ Tiempo del exceso de precipitación, en horas.T c=¿ Tiempo de concentración en horas, definido como el tiempo que tarda el agua en ir, desde el punto más distante hidráulicamente de la cuenca, hasta el punto de referencia.T b=¿ Tiempo base del hidrograma en horas.q p=¿ Caudal máximo en m³ por segundo.Q=¿ Valor de la escorrentía en mm.A=¿ Área de la cuenca en hectáreas.

6. El hidrograma intervalo para cada intervalo D, se calcula por la relación directa entre la escorrentía en ese intervalo con 1 mm. De escorrentía.

7. El hidrograma total se obtiene por la adición grafica de los hidrogramas triangulares, incrementales.Este procedimiento puede denominarse como el método del hidrograma unitario “generalizado”.

IV. EFECTO REGULADOR DEL EMBALSE

La acumulación de agua en un embalse depende de la diferencia entre los caudales que entran y salen. Para un instante de tiempo Δt, esta relación puede expresarse por medio de la ecuación:

ΔS=QiΔt−Q0 Δt

En donde:

ΔS = volumen acumulado en el intervalo Δt.

Qi = caudal medio que entra en el embalse durante el intervalo Δt.

Q0 = caudal medio que sale del embalse durante el intervalo Δt.

La relación entre el caudal afluente y el tiempo se representa por medio del Hidrograma de la avenida de proyecto. El caudal que sale se relaciona, por medio de una curva, con el nivel de agua en el embalse. Por otra parte, también se dispone de la curva, volúmenes embalsados – niveles de agua. Para los estudios de laminación el Hidrograma de la avenida de proyecto es invariable una vez determinada ésta, así como la capacidad del embalse también lo es para un emplazamiento determinado. En cambio, la curva de caudales

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evacuados puede variar, porque depende de las dimensiones y tipo del aliviadero. Y también de la manera de explotar el aliviadero (y los desagües en algunos casos) para regular el caudal evacuado.

La evacuación de avenidas no queda necesariamente circunscrita al aliviadero, sino que se puede recurrir a los desagües de fondo. En tal caso debe establecerse de antemano el tamaño, tipo y métodos de trabajo del aliviadero y los desagües con relación al caudal almacenado y afluente, de forma que se pueda operar en cada momento conociendo el nivel del embalse.

Si pueden obtenerse las ecuaciones de la curva de aportaciones, de descarga por el aliviadero y de los caudales almacenados, se podrá obtener por integración la solución del problema de regulación. Sin embargo, normalmente estas curvas no son expresables por una ecuación matemática elemental y por ello tal solución no es posible. Se han utilizado muchos procedimientos para resolver este problema y cada uno tiene sus ventajas y sus inconvenientes. Estos procedimientos varían desde los estrictamente matemáticos hasta los completamente gráficos.

La tabla 1 es un ejemplo de cálculo con los datos mostrados en las figuras 1, 2 y 3. Estos datos son indispensables para el método utilizado y son los siguientes:

1) Hidrograma de la avenida (caudales – tiempo), fig. 1.2) Curva de capacidad del embalse (volumen almacenado – nivel de agua en el embalse), fig. 2.3) Curva de caudales evacuados (caudales – altura del agua en el embalse), fig. 3.

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El procedimiento de cálculo empleado en la tabla 1, es el siguiente:

1) Escoger un intervalo de tiempo Δt; columna (2).2) Obtener los valores de la columna (3) del Hidrograma, figura 1.3) Obtener la columna (4) a partir de la (3), multiplicando el caudal medio por el intervalo de tiempo Δt.4) Suponer un nivel del agua en el embalse en la columna (5) y determinar con ayuda de la fig. 3, el

correspondiente caudal evacuado.5) Hallar la media entre el caudal desaguado determinado en el paso 4), con el caudal vertido al

principio del período. Con esta media se rellena la columna (6).6) La columna (7) se obtiene a partir de la (6) pasando de caudal a volumen.7) Columna (8) = columna (4) – columna (7).8) El valor inicial de la columna (9), representa el volumen que estaba embalsado, al empezar el cálculo.

Los valores siguientes se obtienen añadiendo los valores de ΔS (columna (8) a valores precedentes de la columna (9).

9) Se determina la cota del nivel del agua del embase entrando en la fig. 2 con los valores de la columna (9).

10) Se compara la cota obtenida en la columna (10) con la supuesta en la columna (5). Si su diferencia supera al grado de aproximación deseado, se hace un nuevo ensayo, y así sucesivamente.

La curva de embalse resultante del cálculo anterior, se ha representado en la fig. 1 (curva B). La superficie encerrada por la curva A representa el volumen de aportaciones, e igualmente el área limitada por la curva B representa el área desembalsada. De aquí se deduce que el área encerrada entre ambas curvas es el volumen de regulación. El cálculo realizado en la tabla 1 se puede comprobar midiendo el área en el Hidrograma.

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Un procedimiento aproximado para obtener la relación que existe entre las dimensiones del vertedero y el volumen de regulación, para el que no se necesita realizar todo este cálculo, consiste en suponer una curva de desembalse (B de la fig. 1), y medir el área encerrada entre ella y la A. Por ejemplo, si se desea obtener el volumen de regulación correspondiente a los datos de la fig. 1, donde se ha previsto un aliviadero capaz de desaguar 90 m3/s, se dibuja una curva arbitraria, tal como la C, y se planimetra la superficie limitada por las

curvas A y C. La curva C se dibuja de tal manera que tenga su máximo, que corresponde a 90 m3/s, en el punto en que se corta con la curva A. El volumen representado por el área encerrada por las dos curvas, indica aproximadamente el volumen de regulación necesario para la capacidad de aliviadero supuesta.

a. capacidad de descarga de la estructura

La capacidad de descarga de un aliviadero depende de sus dispositivos de control. Estos dispositivos pueden ser un vertedero de superficie libre, un orificio, un tubo o un sifón, pueden ser sin control o con él, equipándose en este último caso con las necesarias compuertas o válvulas.

En un aliviadero simple, el caudal variara con la altura de la lamina de agua sobre la coronación, y el volumen de regulación del embalse aumenta al aumentar el caudal de desagüe. Por el contrario en un aliviadero de compuertas se puede hacer variar el caudal para una misma altura de agua en el embalse accionando las compuertas; por ejemplo, se puede hacer la hipótesis de explotación en que cuando las compuertas estén completamente abiertas se conseguirá igualar el caudal entrante con el saliente, o la de que se abrirán las compuertas más despacio para dejar que se acumule un cierto volumen antes de abrirlas del todo.

Dentro del tipo más económico se debe obtener la combinación óptima entre capacidad del aliviadero y el nivel máximo del embalse se obtienen mediante el cálculo de regulación y se representa en la siguiente figura para dos aliviaderos:

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V. ESTRUCTURA DE ALIVIADERO VS COSTO

Una vez elegido un tipo de aliviadero de ciertas dimensiones, se debe presupuestar la presa y el aliviadero y combinar las distintas soluciones factibles de capacidad del aliviadero y altura de la presa, para todos los tipos de aliviadero posibles, para así obtener el tipo más económico.

Para hacer este estudio se necesitan realizar muchos cálculos de regulación, proyectos de aliviaderos y presupuestos de aliviaderos y presas. Aun así el estudio no es completo porque todavía se podría considerar muchos otros tipos de aliviaderos. No es justificable en el proyecto de pequeñas presas un estudio exhaustivo para obtener la combinación óptima. Se necesita en el proyectista, la experiencia suficiente para elegir con fines de estudio solamente aquellas soluciones que presenten ventajas definidas, ya sea en el coste o en su realización.

Por ejemplo, aunque un aliviadero provisto de compuerta pueda resultar ligeramente más barato que otro de caída libre, puede ser preferible la segunda opción por resultar menos complicada su construcción, estar libre de averías, poder funcionar sin necesidad de un vigilante y carecer de gastos de conservación.

La presente figura da los costes comparados de distintas combinaciones de vertederos y presa e indica la combinación de la que resulta el mínimo coste total.

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VI. CRITERIOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL

Para el diseño de un aliviadero se deben considerar los siguientes aspectos:

Selección de la avenida del proyecto: comprende consideraciones generales y hidrogramas de la avenida del proyecto.

Relación del almacenamiento de sobrecarga a la capacidad del vertedor Estudios de variación de niveles Selección del tamaño y tipo del aliviadero

a. Generalidades:

Una vez elegido el tipo de aliviadero y sus elementos, y después de terminado el cálculo hidráulico, deberá proyectarse la estructura con sus detalles específicos.

Generalmente los materiales que componen el terreno, sobre el que deberá cimentarse el aliviadero, no son adecuados para resistir la acción destructiva de las corrientes de alta velocidad; por consiguiente deberá revestirse toda la longitud del aliviadero con materiales no erosionables. Este revestimiento puede ser de madera, acero, mampostería, sillería u hormigón.

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El revestimiento sirve para impedir la erosión, reducir las pérdidas por rozamiento al proporcionar superficies suaves a lo largo de todo el canal (lo cual permite reducir las secciones) y asegurar una conducción estanca de las corrientes que deben atravesar la presa. El material más indicado para los revestimientos es el hormigón, ya que es el más económico y duradero.

El aliviadero puede construirse sobre cualquier cimiento capaz de resistir sin deformación las cargas aplicadas. Aunque no es recomendable, puede colocarse el aliviadero sobre una presa de tierra, o a través de ella, con tal de que se adopten las máximas precauciones al seleccionar los dispositivos necesarios para ajustar los asientos e impedir que el agua pueda filtrarse.

El tipo de los muros, revestimientos y estructuras asociadas dependerán de la naturaleza de la cimentación. Por ejemplo, los detalles de un aliviadero cimentado en roca diferirán completamente de uno construido sobre arcilla. Los detalles estructurales diferirán con la capacidad de resistencia de la cimentación, asientos y desplazamientos, así como con las características de permeabilidad y filtración.

Aunque los muros de hormigón, revestimientos y estructuras asociadas pueden soportar normalmente los esfuerzos hidrostáticos y empujes de tierra, deberán resistir también los movimientos debidos a cambios de temperatura, asentamientos diferenciales y empujes debidos a la acción de las heladas. Deberán adoptarse precauciones para evitar las filtraciones desde el canal o a través de la cimentación, que producirían la saturación de los materiales sobre los que apoya la estructura grandes subpresiones en la base de las estructuras.

Estructuras de coronación y muros:

Las estructuras de control de los aliviaderos y los rebosaderos contra los que actúan las sobrecargas del embalse son, esencialmente, presas – vertedero; los estribos del aliviadero y los diques laterales son análogos a presas de hormigón no vertedero o a terraplenes de las presas de tierra.

La naturaleza o tipo de los cajeros dependerá de los materiales sobre los que deben cimentarse y las cargas que han de soportar. En canales de aliviaderos excavados en roca o material firme y cuando sea posible emplear cajeros en talud bastará un revestimiento aplicado directamente sobre las laderas excavadas. En otro caso se necesitarán muros de contención de gravedad, en ménsula o de contrafuertes. Cuando el canal del aliviadero es relativamente estrecho, y no son de prever asentamientos diferenciales, pueden construirse las paredes las paredes y soleras monolíticamente, como un acueducto, para aumentar la estabilidad y simplificar la construcción. Si se prevén subpresiones bajo la estructura, como en el caso de cuencos amortiguadores, la sección monolítica es la más estable y segura.

El cálculo de los muros de contención de gravedad o de hormigón armado es análogo al de una presa de gravedad, por lo que debe ser determinada la estabilidad, al deslizamiento y al vuelco, y la distribución de la reacción de la cimentación producida por el peso y las cargas aplicadas.

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Se admite la hipótesis de Rankine, sobre las cargas de tierra, basada en considerar suelos sin cohesión que producen presiones hidrostáticas. La fig. C-1 da el criterio para calcular los empujes de tierra sobre muros verticales o inclinados.

Las zapatas deben protegerse contra la acción de las heladas y las paredes deberán articularse para asegurar su ajuste en el caso de asentamientos desiguales. Para evitar asientos diferenciales, en las cimentaciones sobre terrenos blandos o sueltos, las dimensiones de las zapatas deberán proyectarse de manera que las cargas transmitidas sean mínimas y lo más uniforme posible.

Los muros del canal de entrada y de caída, deben ser comprobados con varias hipótesis de carga. Cuando el aliviadero está funcionando, la carga hidrostática en la cara exterior del muro tiende a reducir el empuje del relleno de tierra. Sin embargo, si el relleno ha entumecido despegándose del muro, éste podrá ser sometido a la carga de agua total antes de que su movimiento le permita apoyarse en el relleno entumecido. Este caso puede darse con más facilidad cuando el muro se apoya en el terreno. Por otra parte, cuando el nivel del embalse esté por debajo de la coronación del aliviadero, al no haber circulación de agua por la estructura, los cajeros de los canales deberán soportar íntegro el empuje de tierra, sin colaboración por parte de las cargas hidráulicas. En el cálculo de los muros deberán tenerse todas estas hipótesis de carga. En el caso en que se suponga que el relleno no colabora con las paredes para resistir la presión del agua podrá admitirse un aumento de las tensiones admisibles.

Cuando el relleno colocado detrás de los muros de un cuenco amortiguador sea permeable, o cuando este relleno esté expuesto a ser alcanzado por el agua del río, el empuje hidrostático resultante deberá ser

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añadido al empuje de las tierras. Para caudales mayores el nivel en el cuenco disminuirá por el resalto hidráulico y se obtendrán cargas hidrostáticas no compensadas que tenderán a volcar las paredes. La hipótesis de carga del cálculo deberá tener en cuenta esta posibilidad de cargas no compensadas, así como el incremento de la subpresión cuando se estudie el deslizamiento y el vuelco.

b. Detalles complementarios:

Rastrillos:

En el extremo de aguas arriba del aliviadero deberán situarse uno o más rastrillos con distintos propósitos; para formar una cortina de protección contra las filtraciones bajo la estructura, o con el fin de aumentar la longitud de las líneas de corriente, reduciéndose así la subpresión. Pueden también emplearse para cortar los estratos permeables en el cimiento y reducir la filtración impidiendo la subpresión bajo el aliviadero y zonas adyacentes.

Cuando la zanja de impermeabilización de la presa se extienda hasta el aliviadero se une generalmente al rastrillo de agua arriba para conseguir una barrera continua a través del área del estribo. En rocas agrietadas el rastrillo actúa como un encepado para la cortina de inyecciones que a menudo se extiende a través de la cimentación del aliviadero.

Generalmente se coloca un rastrillo en el extremo de agua abajo del aliviadero con objeto de resguardarle de la erosión y socavación. Los rastrillos en puntos intermedios del aliviadero se colocan a veces como barreras contra el agua que fluye entre la estructura y el cimiento y para alargar la longitud de las líneas de corriente de las filtraciones bajo la estructura.

Cuando el aliviadero es un conducto bajo la presa, los rastrillos toman la forma de anillos colocados a intervalos alrededor de las paredes del conducto. Siempre que sea posible los rastrillos situados en cimentaciones en roca se colocan en zanjas verticales excavadas en ella. En cimentaciones de tierra, donde los rastrillos están situados en zanjas con lados en talud, debe tenerse mucho cuidado en rellenar y completar bien las zanjas con material impermeable para obtener una barrera de contención suficientemente estanca.

Relleno:

Cuando el aliviadero está colocado junto a la presa de tal manera que la zona impermeable del terraplén alcanza las paredes del aliviadero, el relleno de los muros del aliviadero es realmente dicha zona impermeable y debe de ser compactado de una manera análoga a como lo está en la presa. En cualquier otra situación los muros deben estar rellenos en su trasdós con materiales granulares, donde el drenaje se produce fácilmente, para reducir las presiones hidrostáticas contra las paredes. Estos materiales pueden estar o no compactados. La elección del material de relleno y su compactación influye en el cálculo estático de los muros.

Escollera:

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Cuando el canal de aproximación del aliviadero esté excavado en materiales que serían erosionables por las velocidades de aproximación suele colocarse una zona de escollera inmediatamente aguas arriba de la entrada revestida para impedir la erosión en la solera y cajeros del canal. La escollera es, generalmente, continuación de la de aguas arriba de la presa, está constituida por bloques de los mismos tamaños y granulometría y tiene el mismo espesor.

También puede colocarse escollera en el canal de desagüe, adyacente al rastrillo de aguas abajo, para evitar la excesiva erosión y socavación en el extremo final de la estructura. Para resistir a la erosión que producen las altas velocidades de salida, la escollera deberá ser del mayor tamaño posible y debe estar colocada sobre un material bien dosificado. Los huecos deberán rellenarse con ripios para evitar que el agua arrastre el material subyacente, ya que esto produciría asentamientos e incluso el desplazamiento de la escollera.

VII. COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA

Las condiciones locales tienen gran influencia en la elección de la localización, tipos y componentes del aliviadero.

Las componentes de un aliviadero son:

Estructuras de control Canal de desagüe Estructuras terminales Canales de toma y desagüe

a. ESTRUCTURAS DE CONTROLUno de los principales elementos del aliviadero es el dispositivo de control, destinado a regular y controlar el desagüe; mantiene el nivel del embalse por debajo de un límite prefijado, y regula el desagüe cuando el nivel sube por encima de dicho límite. La estructura de control puede consistir en un umbral, un vertedero, un orificio, una tubería, o un sifón. La relación, carga de desagüe – caudal, puede ser fija, caso de un vertedero simple o no regulado o puede ser variable, como en el caso de un vertedero provisto de compuertas o una tubería con válvula de regulación. Las características de control en una tubería pueden variar con la altura de carga.

Por ejemplo un conducto subterráneo puede actuar como vertedero, cuando la altura de agua es pequeña y no está totalmente sumergido, y como orificio cuando lo está; cuando siga aumentando la altura de agua el caudal será controlado por el conducto actuando como tubo y finalmente, para cargas todavía mayores, el conducto actuará totalmente lleno y será una verdadera tubería a presión.

Las estructuras de control pueden adoptar formas distintas en su ubicación como en su tamaño. El umbral del vertedero puede ser, en planta, recto, curvo, semicircular, en forma de “U” o circular. Los orificios de control pueden estar colocados en posición horizontal, inclinada o vertical y su forma puede

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ser, circular, cuadrada, rectangular, triangular u otra cualquiera; lo mismo puede decirse respecto a los conductos. En cuanto a las tuberías y túneles pueden ser rectos o curvos, siguiendo cualquier perfil y su sección transversal ser circular, rectangular, cuadrada, en forma de herradura u otra cualquiera.

El vertedero puede ser de pared delgada o gruesa, de sección transversal en forma de ojiva o cualquier otra. Los orificios pueden tener los bordes vivos redondeados o abocinados y estar colocados de tal manera que al desaguar se produzca o no contracción del chorro. Pueden desaguar libremente y parcial o totalmente sumergidos. Las entradas de los tubos pueden tener filos vivos, redondeados o acampanados y pueden ser de sección transversal uniforme, o bien convergentes o divergentes; al igual que los orificios pueden funcionar en régimen libre, y parcial o totalmente sumergidas.

Las tuberías en carga pueden tener dimensiones uniformes o variables, con el dispositivo de control en el extremo de agua abajo o en un punto intermedio; pueden actuar a presión en toda du longitud o en carga aguas arriba del control parcialmente llenos aguas abajo de él.

b. CANAL DE DESAGÜE

El canal desaguado a través de la estructura de control se dirige al cauce del río, mediante un canal de desagüe. Existen excepciones en que los aliviaderos tienen caída libre desde la coronación de una presa en arco o bien atraviesan la ladera de la montaña y salen en cascada agua abajo del estribo. La estructura de conducción puede se: el parlamento de agua debajo de una presa de hormigón, un canal abierto excavado en el terreno, un conducto cerrado situado a través de la presa o bajo ella o un túnel que atraviese uno de los estribos. El canal puede tener una pendiente muy variable; la sección transversal puede ser rectangular, trapecial, circular o de otro tipo; y puede ser ancho o estrecho, largo o corto.

Las dimensiones del canal de desagüe están determinadas fundamentalmente por necesidades hidráulicas; pero la elección del perfil, forma de la sección transversal, anchura, longitud, etc., vienen influidos por las condiciones geológicas y topográficas del emplazamiento. Los canales abiertos, excavados en el terreno, generalmente siguen el perfil natural de este. Un desfiladero de paredes escarpadas pueden suponer la solución en túnel. En planta, los canales abiertos pueden ser rectos o tener algunas alineaciones curvas, con márgenes paralelas, convergentes, divergentes o cualquier combinación de estas. Un conducto cerrado puede consistir en un pozo vertical o inclinado, que en el caso limite se convierte en un túnel casi horizontal que atraviesa un estribo o en un conducto enterrado que cruza el cuerpo de la presa o por debajo de ella. En algunas condiciones puede adoptarse una solución combinada de conducción forzada y canal abierto. Los canales de desagüe pueden dejarse sin revestir o pueden revestirse, pero han de ser resistentes a la erosión producida por las altas velocidades del agua, y estructuralmente adecuados ser estables frente a las fuerzas producidas por los rellenos, subpresiones. Cargas de agua, etcétera.

c. ESTRUCTURA TERMINAL

Cuando el aliviadero conduce al agua desde el nivel del embalse al nivel del río abajo, la energía potencial se convierte en cinética. Esta energía se manifiesta en forma de velocidades elevadas que, de impedirse, se transforman en altas presiones. Deben, pues, disponerse, los medios necesarios para evitar arrastres o erosiones al pie de la presa o daños a las estructuras adyacentes.

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En algunas ocasiones se realiza la descarga a alta velocidad, directamente sobre el río y en este caso la energía es absorbida a lo largo del cauce por impacto, turbulencia o rozamiento. Esta solución es buena cuando existe un cauce de roca resistente, a poca profundidad, o cuando la salida del aliviadero está a suficiente distancia de la presa o de cualquier otro dispositivo que impida los daños por erosión y socavaciones. El canal de desagüe puede terminar por encima del nivel del cauce del río o continuar hasta el mismo nivel o por debajo de él.

Para proyectar el chorro líquido a alguna distancia aguas abajo de la presa, pueden emplearse trampolines de distintos tipos que lo lancen hacia arriba. En muchos casos disminuye la erosión en el punto de contacto del chorro con el cauce transformando el chorro en una lámina delgada por medio de un deflector abocinado.

Cuando se presupone una violenta socavación en el punto de caída del chorro, debe excavarse en el cauce del río en cuenco amortiguador, revistiendo las paredes laterales y la solera con hormigón o escollera. No existe criterio definitivo para dimensionar este tipo de cuenco. En instalaciones pequeñas puede ser eficaz iniciar una excavación, que el agua proseguirá por medios naturales, y después hormigonar o cubrir con escollera para impedir que la erosión continúe. En estas estructuras se debe proteger el pie del aliviadero con un rastrillo, o cualquier otro método, que evite su socavación.

Cuando se deba evitar la erosión del cauce del río hay que disipar la energía del chorro líquido antes de que llegue a él. Puede conseguirse esto por medio de un resalto hidráulico, un remolino, una solera dentada, un cuenco con dados e hitos de impacto, o cualquier otro dispositivo capaz de absorber o disipar la energía.

d. CANALES DE TOMA Y DESAGÜE

Los canales de entrada sirven para recoger el agua del embalse y conducirla hasta la estructura de control. Cuando el aliviadero toma el agua directamente del embalse y la conduce hasta el nivel del rio, como en el caso de un vertedero de una presa de hormigón, no se precisan estos canales. Sin embargo, en el caso de aliviaderos construidos a través de los estribos, o aprovechando despresiones del terreno, se necesitan canales para llevar el agua hasta el aliviadero y después devolverla al rio desde la estructura terminal.

La velocidad de entrada debe estar limitada y las curvas y transiciones del canal suavizadas, con objeto de reducir las pérdidas de carga en el canal (que producen el efecto de disminuir el canal desaguado) y obtener un flujo uniforme en la coronación del vertedero. Los efectos de la falta de uniformidad en la corriente de entrada en el canal pueden persistir a través del aliviadero hasta el extremo de producir erosiones agua abajo en el cauce del rio. Esta falta de uniformidad en la coronación también puede reducir el caudal desaguado.

La velocidad de aproximación del agua y su calado tiene una importancia fundamental en el desagüe por vertedero. Se demuestra que cuando aumenta el calado y por lo tanto se reduce la velocidad del agua aumenta el coeficiente de desagüe. De esta manera, para una carga dada, una profundidad mayor dará una anchura menor de vertedero para desaguar el mismo caudal. Dentro de los límites exigidos para asegurar

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unas condiciones de flujo satisfactorias y velocidades que no den lugar a erosiones, la relación entre la profundidad de entrada del canal y la anchura del mismo, se fija por consideraciones económicas.

Los canales de salida llevan el agua desde la estructura terminal hasta el rio, agua debajo de la presa. En algunos casos solamente se necesita un canal piloto, presumiéndose que las descargas más violentas la misma corriente se encargara de ampliar el cauce. Cuando el canal está situado en terreno relativamente poco erosionable, debe excavarse el tamaño adecuado para evitar que se forme un control que influya en el calado de agua abajo del dispositivo disipador. Las dimensiones de estos canales y la necesidad de estar revestidos, depende de la influencia de la erosión agua abajo. Aunque se establezcan dispositivos de amortiguación, puede llegar a ser imposible reducir la velocidad por debajo de la que originalmente tenía el rio y en este caso no podrán evitarse algunas socavaciones en la orilla.

Además, normalmente, los cauces de muchos ríos son erosionados en la primera parte de la avenida (rama ascendente del hidrogama) y rellenados durante la segunda con material transportados por la corriente. Después de construido el embalse, el aliviadero vierte, normalmente, aguas claras y los materiales que son arrastrados por erosión no pueden ser reemplazados. Se produce, por consiguiente, una regresión en el cauce del rio, que puede alterar la relación existente entre el nivel del aliviadero y el de agua abajo. Por el contrario, cuando se ha construido un simple canal piloto, la erosión puede construir barras e incluso islas, agua abajo, y por consiguiente rellenar el cauce de forma que levante el nivel del agua y afecte al desagüe. Estas consideraciones pueden influir en el dimensionado y revestimiento del canal de desagüe.

VIII. TIPOS DE ALIVIADEROS

Suelen clasificarse los aliviaderos con arreglo a su característica más destacada, que puede ser la estructura de control, el canal de desagüe o cualquier otro componente. Normalmente se clasifican en “controlados” y “no controlados”, según estén o no provistos de compuertas. Los tipos más comunes son los descritos a continuación:

a) ALIVIADEROS EN POZO VERTICAL

Como indica su nombre, son aliviaderos en los que la toma de agua está situada horizontalmente; desde allí el agua cae a un pozo vertical, o casi vertical, hasta alcanzar una conducción horizontal que la lleva al cauce del río aguas abajo. Pueden considerarse en este tipo de aliviaderos tres partes principales: un vertedero de control, una transición vertical y un conducto cerrado de desagüe. Cuando la entrada es en forma de cráter se denomina a menudo, vertederos circulares o vertederos – pozo.

Las características de desagüe de este tipo de aliviaderos varían con la importancia de la carga de agua. Su control varía también con las capacidades de desagüe relativas del rebosadero, de la transición y de la conducción o túnel. Por ejemplo, a medida que aumenta la carga de agua sobre la embocadura de un

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vertedero – pozo, el control varía desde vertido libre sobre la cresta hasta poner en carga a la tubería de aguas abajo.

Los aliviaderos de este tipo son recomendables en presas situadas en desfiladeros muy angostos con estribos muy verticales o cuando se puede aprovechar un túnel o conducto de desviación del cauce. Otra ventaja de este tipo de aliviaderos es que con ellos se llega a alcanzar la máxima capacidad de desagüe con cargas de agua relativamente bajas; esta característica es importantísima cuando es necesario limitar el máximo caudal desaguado; sin embargo, también puede considerarse una desventaja porque un aliviadero de este tipo no resulta capaz de evacuar avenidas mayores que las previstas. Esta desventaja se anula si este aliviadero se usa como principal, o de servicio, y se prevén aliviaderos de emergencia.

b) ALIVIADEROS EN SIFON

Un aliviadero en sifón es un conducto cerrado en forma de U invertida colocado de manera que la parte más alta de la curva está al nivel normal del embalse. Los caudales iníciales desaguados por el aliviadero, cuando el embalse está por encima del nivel normal, son similares a los aliviaderos de labio fijo. La acción del sifón propiamente dicho tiene lugar en el momento en que ha sido arrastrado todo el aire encerrado en la garganta, manteniéndose el flujo continuo por efecto de la succión debido al esfuerzo de tracción del peso del agua en la rama inferior del sifón.

Las cinco partes esenciales del aliviadero en sifón: embocadura, rama superior, garganta o sección de control, rama inferior y de salida. También se dispone una vetosa para detener la acción del sifón, cuando la superficie del agua en el embalse alcanza el nivel normal, pues sin ella el sifón continuaría actuando hasta que el aire entrase por la embocadura.

Esta embocadura suele colocarse muy por debajo del nivel normal del agua en el embalse para evitar la entrada de bloques de hielo o broza y la formación de vórtices o tapones de aire que producirían la interrupción de sifón. La rama superior forma una transición curva y abocinada que une la embocadura con la garganta. La garganta o sección de control tiene una sección transversal generalmente rectangular y se coloca en la coronación del codo superior del sifón, codo que continua hasta unirse con la parte vertical o inclinada que forma la rama inferior del sifón.

Esta rama, es generalmente, de curvatura contraria para asegurar mas la acción de cebado por formación de una cortina liquida que cierra herméticamente la conducción. Esta rama inferior puede terminar en forma de desagüe verticalmente, o a lo largo del paramento de la presa; puede también equiparse con un tubo de desagüe divergente que evacue el agua en dirección horizontal. El flujo desaguado puede ser libre o sumergido según sea la situación de la rama inferior y los calados agua abajo.

Las principales ventajas del aliviadero en sifón son: su facultad para evacuar a plena capacidad con pequeñas variaciones de la carga y su total automatismo, sin dispositivos mecánicos ni partes móviles.

Además de su coste, muy alto con relación al de otros tipos, el aliviadero en sifón tiene entre otras las siguientes desventajas:

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1) No es capaz de evacuar hielos ni broza.2) Existe la posibilidad de atasco por malezas y hojas sueltas, tanto de el cómo de la ventosa.3) La posibilidad de que el agua se hiele en la rama superior y en la aducción del aire antes de que el

agua alcance el nivel normal e impida establecer la corriente en el sifón.4) Las repentinas puestas en servicio o la detención del sifón pueden producir fluctuaciones bruscas en

el caudal del rio agua abajo.5) Cuando exista un solo sifón puede evacuar un volumen excesivo de agua, pudiendo obtenerse una

regulación más precisa disponiendo varios pequeños sifones, que vayan entrando en acción sucesivamente, a medida que aumente el nivel del embalse.

6) Se requiere una cimentación muy cuidada para resistir las vibraciones, más fuertes que en otros tipos de estructuras de control.De la misma manera que en los restantes tipos de aliviaderos cerrados, la principal desventaja de estos es que resultan incapaces de evacuar avenidas mayores que las previstas en el proyecto; por consiguiente, deberán instalarse aliviaderos de emergencia.

Con respecto a su cálculo hidráulico los aliviaderos en sifón precisan:

1) Prefijar las presiones mínimas admisibles.2) Determinar la velocidad máxima en la garganta del sifón.3) Calcular las pérdidas en el sistema cerrado de tubería.

Para determinar la presión en la parte alta de la garganta del sifón, se toma la siguiente ecuación:

hci=hSA+hs−∑ hL0

Siendo:

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hci = carga cinética en la parte alta de la garganta.

hSA = altura de presión subatmosferica en la parte alta de la garganta (la máxima altura de presión subatmosférica admisible es igual a la probable altura de presión mínima atmosférica, en el lugar donde haya de construirse el sifón, menos la mínima altura de presión residual admisible)

hs = altura medida desde el nivel libre del agua en el embalse a la parte superior de la garganta, en condiciones de funcionamiento del sifón.

∑ hL 0 = suma de las pérdidas de carga agua arriba de la garganta.

El flujo en la rama superior del sifón es análogo a la sección de un vórtice libre en el cual la corriente gira concéntrica con un eje y la velocidad aumenta en relación inversa de la distancia al centro de rotación: es decir:

ν∗R=A (constante )

De ahí resulta que la velocidad en la rama superior del sifón será mayor dentro de la curva que en la parte superior de la garganta. La ecuación anterior puede escribirse de la siguiente manera:

vx∗R x=vx∗Rc ó V x=vs∗Rc

Rx

Donde V x es la velocidad en un punto y R x la distancia de ese punto al centro de curvatura; vs ,Rc las dimensiones equivalentes en el punto más bajo de la garganta.

El caudal dqdesaguado por un elemento de longitud de R x dentro de la curva, será vx∗dRx, y entrando con estos valores en la ecuación:

dq=vs∗Rc

Rx

dR x

Integrando entre los límites Rc y R s, donde R ses el radio de curvatura en el vértice de la garganta, se obtiene la siguiente ecuación para el caudal específico:

q=vs∗Rc∫Rc

R s

1Rx

dR x=vs∗Rc loge

Rs

Rc

Haciendo vs=√2g hcx la ecuación resulta:

Q=4,43B√hcx( loge

R s

Rc)∗Rc

Donde B es la anchura de la sección de garganta.

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De esta manera queda demostrado que el caudal máximo, que puede obtenerse para un valor dado de hcx, depende de la curvatura de la curva superior. Una vez fijada esta curvatura las restantes componentes deben ser previstas, de tal manera, que se consiga mantener la presión residual en la coronación dentro de los límites prefijados. Para simplificar pueden tomarse las presiones subatmosfericas admisibles con el valor 0,7 de la presión atmosférica mínima hAT .

Q=4,43B√0,7hAT ( loge

R s

Rc)∗Rc

El desagüe a través de un sifón depende de la altura disponible; desde el nivel libre del agua al nivel de la desembocadura, menos las pérdidas acumuladas que incluyen las pérdidas en la entrada, perdidas por rozamiento, pérdidas debidas a transiciones y curvas y altura perdida en la salida.

Si la forma del sifón es rectangular y las secciones de las ramas ascendente y descendente del sifón son las mismas que las de la garganta entonces utilizamos la siguiente ecuación:

q=D√2g (HT−hL)……………………………………………………(α )

Donde D es la altura de la garganta y del conducto del sifón.

Los coeficientes de pérdidas que generalmente se adoptan para los sifones rectangulares donde las ramas del sifón tienen sección constante, son los siguientes:

Pérdidas en la embocadura y transición

H e=0,2v1

2

2g

Pérdidas por rozamiento

h f=0,25v1

2

2g

Pérdidas en las curvas, para las ramas superior e inferior, cuando el radio del eje es igual a 2,5D

hcx=0,2( v12

2g−v0

2

2 g )Pérdidas en la transición hacia desembocaduras convergentes:

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hcx=0,1( v02

2g−v1

2

2 g )Pérdidas en la desembocadura

he=( a1

a0)

2 v12

2g

a1 y v1 son el área y la velocidad en la garganta y a0 y v0 el área y la velocidad en la salida.

La ecuación α puede escribirse en la forma:

q=C∗D√2g HT

Donde C es un coeficiente que tiene en cuenta las distintas pérdidas a través del conducto del sifón. Igualándola con la ecuación α , resulta:

C=√ (H T−hL )HT

c) RAPIDAS

Las RAPIDAS son usadas para conducir agua desde una elevación mayor a una más baja. La estructura puede consistir de:

Una transición de entrada. Un tramo inclinado Un disipador de energía Una transición de salida.

La transición de entrada

Transiciona el flujo desde el canal aguas arriba de la estructura hacia el tramo inclinado. Debe proveer un control para impedir la aceleración del agua y la erosión en el canal. El control es logrado por la combinación de una retención, un vertedero o un control en la entrada. La entrada usada deberá ser simétrica con respecto al eje de la rápida, permitir el paso de la capacidad total del canal aguas arriba hacia la rápida con el tirante normal de aguas arriba, y donde sea requerido, permitir la evacuación de las aguas del canal cuando la operación de la rápida sea suspendida.

Las pérdidas de carga a través de la entrada podrían ser despreciadas en el caso que sean lo suficientemente pequeñas que no afecten el resultado final. De otra manera, las pérdidas a través de la entrada deben ser calculadas y usadas en la determinación del nivel de energía en el inicio del tramo inclinado. Si la pendiente del fondo de la entrada es suave puede asumirse que el flujo crítico ocurre

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donde la pendiente suave de la entrada cambia a la pendiente fuerte del tramo inclinado. En el caso que la pendiente de la entrada sea suficientemente pronunciada para soportar una velocidad mayor que la velocidad crítica, debería calcularse dicha velocidad y tirante correspondiente, para determinar la gradiente de energía al inicio del tramo inclinado.

El tramo inclinado, con canal abierto, generalmente sigue la superficie original del terreno y se conecta con un disipador de energía en el extremo más bajo.

Poza Disipadora o salidas con obstáculos son usadas como disipadores de energía en este tipo de estructuras.

Una transición de salida es usada cuando es necesaria para conectar el flujo entre el disipador de energía y el canal aguas abajo. Si es necesario proveer el tirante de aguas abajo al disipador de energía, la superficie de agua en la salida debe ser controlada. Si se construye una transición de salida de concreto y no hay control del flujo después en el canal, la transición puede ser usada para proveer el remanso elevando el piso de la transición en el sitio de la uña.

El tirante de aguas abajo también puede ser provisto por la construcción de un control dentro de la transición de salida. La pérdida de carga en la transición de salida es despreciable.

d) ALIVIADEROS DE CANAL LATERAL

En ellos el dispositivo de control está situado en posición paralela o casi paralela al eje de la parte superior del canal de desagüe. La lámina que se vierte sobre la coronación del vertedero cae en un canal estrecho, gira aproximadamente en ángulo recto y continúa por el canal principal de desagüe. El canal lateral está relacionado exclusivamente con el comportamiento hidráulico en el tramo de aguas arriba del canal de desagüe y es más o menos independiente del resto de los distintos componentes del aliviadero. La corriente de este canal lateral puede ir directamente a un canal de desagüe abierto, a un túnel o a una conducción cerrada. El agua puede llegar al canal por un solo lado, en el caso de estar situado en una ladera escarpada, o por los dos y el extremo final, caso de estar situado en una ladera suavemente inclinada.

Las características de desagüe del canal lateral son análogas a las de los vertederos ordinarios y dependen del perfil escogido para su coronación. No obstante, cuando los caudales desaguados son grandes, pueden aparecer diferencias muy notables porque la corriente en el canal quede restringida y pueda sumergir la coronación del vertedero. En este caso las características de la corriente serán controladas por una contracción del canal aguas abajo del vertedero, que puede consistir en un punto en régimen crítico en el canal, en un orificio del control o en un conducto o túnel en carga.

Aunque el canal lateral no sea hidráulicamente bueno ni barato, presenta ventajas que pueden hacerle aconsejable en algunos tipos de aliviaderos. Suele preferirse esta solución cuando se desea disponer de un vertedero muy largo, para conseguir reducir la altura de regulación, siendo las laderas bastante escarpadas; o cuando el dispositivo de control deba conectarse con un canal de desagüe estrecho o con un túnel.

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IX. ALGUNOS EJEMPLOS DE ALIVIADEROS EN EL PERÚ

a) ALIVIADERO EN PRESA POECHOS

La presa Poechos representa la obra más importante del Sistema de Riego Chira-Piura. Está ubicada sobre el río Chira al noroeste del Perú, en una zona costera y desértica, a unos 1000 km de Lima.

ALIVIADERO

capacidad máxima de descarga 5.500 m3/scompuertas de segmento 3 x (9,8 x

12,0)m

hormigón vaciado 275.000 m3

ALIVIADERO DE EMERGENCIA EN EL DIQUE IZQUIERDO

longitud 400 mcapacidad máxima 9.500 m3/s

TÚNEL DE DESVÍO

longitud 415 mdiámetro 8 m

capacidad máxima 1.045 m3/s

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b) ALIVIADERO EN REPRESA GALLITO CIEGO

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X. ALGUNOS EJEMPLOS DE ALIVIADEROS EN EL MUNDO

a) ALIVIADERO EN REPRESA DEL GURI, VENEZUELA

Capacidad de descarga del Aliviadero: 27000 m3/s Tipo de aliviadero con compuertas

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b) ALIVIADERO EN REPRESA TRES GARGANTAS, CHINA

Capacidad de descarga del Aliviadero: 40000 m3/s Tipo de aliviadero con compuertas

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c) ALIVIADERO DE LA PRESA DE Mª CRISTINA (CASTELLÓN – ESPAÑA)

Volumen de embalse: 19,59 hm3 Aliviadero: tres vanos sin compuertas Capacidad aliviadero actual: 597 m3/s Desagües de fondo: dos conductos rectangulares 1,2x1,5 m

d)e)f)g)h)

i) • Presa arco-gravedad, planta

circular R=142 mj) • Altura 56,5 m

• Volumen de embalse

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