hidraulica

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Introducción El hombre ha construido aliviaderos desde la antigüedad, pero no ha sido hasta unas pocas décadas, cuando este tipo de construcciones ha tenido un auge considerablemente reconocido. La creciente demanda de agua y energía hidroeléctrica, así como las múltiples aplicaciones adicionales de los embalses y aliviaderos ha impulsado considerablemente su construcción. En el mundo actual, las presas destinadas a producir energía hidroeléctrica son las que resaltan, más por ser las de mayor tamaño pero esto conlleva a la creación de aliviaderos que permitan mantener la seguridad de la misma. Estas presas cada vez más altas y anchas, han permitido almacenar una cantidad cada vez mayor de agua lo que efectúa un beneficio de gran envergadura. Los aliviaderos son estructuras de construcción de mucha utilidad, ya que son usados como espéciese de desagüe que permite mantener el nivel del agua justo a la medida, el aprovechamiento y generación de energía, el control de inundaciones, la navegación, la pesca y control de sedimentos Un aliviadero o vertedero es una estructura hidráulica destinada a propiciar el pase, libre o controlado, del agua en los escurrimientos superficiales, siendo el aliviadero en exclusiva para el desagüe y no para la medición. Existen diversos tipos según la forma y uso que se haga de ellos, a veces de forma controlada y otras veces como medida de seguridad en caso de tormentas en presas. En

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IntroduccinElhombreha construido aliviaderos desde la antigedad, pero no ha sido hasta unas pocas dcadas, cuando este tipo de construcciones ha tenido un auge considerablemente reconocido. La crecientedemandadeaguay energa hidroelctrica, as como las mltiples aplicaciones adicionales de los embalses y aliviaderos ha impulsado considerablemente suconstruccin. En el mundo actual, las presas destinadas a producir energa hidroelctrica son las que resaltan, ms por ser las de mayor tamao pero esto conlleva a la creacin de aliviaderos que permitan mantener la seguridad de la misma. Estas presas cada vez ms altas y anchas, han permitido almacenar una cantidad cada vez mayor de agua lo que efecta un beneficio de gran envergadura.Los aliviaderos sonestructurasde construccin de muchautilidad, ya que son usados como espciese de desage que permite mantener el nivel del agua justo a la medida, el aprovechamiento y generacin de energa, elcontrolde inundaciones, la navegacin, lapesca y control de sedimentosUn aliviadero o vertedero es una estructurahidrulicadestinada a propiciar el pase, libre o controlado, del agua en los escurrimientossuperficiales, siendo el aliviadero en exclusiva para el desage y no para la medicin. Existen diversos tipos segn la forma y uso que se haga de ellos, a veces de forma controlada y otras veces como medida de seguridad en caso de tormentas en presas. En unapresase denominavertederoa la parte de la estructura que permite la evacuacin de las aguas, ya sea en forma habitual o para controlar el nivel del reservorio de agua.

Elvertedero hidrulicooaliviaderoes una estructurahidrulicadestinada a propiciar el pase, libre o controlado, del agua en los escurrimientossuperficiales, siendo el aliviadero en exclusiva para el desage y no para la medicin. Existen diversos tipos segn la forma y uso que se haga de ellos, a veces de forma controlada y otras veces como medida de seguridad en caso de tormentas en presas.En unapresase denominavertederoa la parte de la estructura que permite la evacuacin de las aguas, ya sea en forma habitual o para controlar el nivel del reservorio de agua.Generalmente se descargan las aguas prximas a la superficie libre del embalse, en contraposicin de ladescarga de fondo, la que permite la salida controlada de aguas de los estratos profundos del embalse.

Tipos

Hay dos tipos principales de vertederos: controlados y no controlados Un vertedero controlado tiene estructuras mecnicas o compuertas para regular la velocidad del flujo. Este diseo permite que casi toda la altura de la presa que se utilizar para el almacenamiento de agua durante todo el ao, y el agua de la inundacin puede ser liberado como lo requiere la apertura de una o ms puertas. Un vertedero no controlado, en contraste, no tiene puertas; cuando el agua se eleva por encima del labio o de la cresta del aliviadero empieza a ser liberado desde el depsito. El ritmo de descarga se controla slo por la profundidad del agua dentro del depsito. Todo el volumen de almacenamiento en el depsito por encima de la cresta del aliviadero puede ser utilizado slo para el almacenamiento temporal de agua de la inundacin, y no puede ser utilizado como almacenamiento de suministro de agua, ya que normalmente est vaca.

Funciones

Aliviadero como elemento de presaTiene varias finalidades entre las que se destaca: Garantizar la seguridad de la estructura hidrulica, al no permitir la elevacin del nivel, aguas arriba, por encima del nivel mximo (NAME por sus siglas Nivel de Aguas Mximas Extraordinarias). Garantizar un nivel con poca variacin en un canal de riego, aguas arriba. Este tipo de vertedero se llama "pico de pato" por su forma Disipar la energa para que la devolucin al cauce natural no produzca daos. Esto se hace mediante saltos, trampolnes o cuencos.Vertedero como elemento de canal Los vertederos se usan conjuntamente con las compuertas para mantener un ro navegable o para proveer del nivel necesario a la navegacin. En este caso, el vertedero est construido significativamente ms largo que el ancho del ro, formando una "U" o haciendo diagonales, perpendicularmente al paso. Dado que el vertedero es la parte donde el agua se desborda, un vertedero largo permite pasar una mayor cantidad de agua con un pequeo incremento en la profundidad de derrame. Esto se hace con el fin de minimizar las fluctuaciones en el nivel de ro aguas arriba. Los vertederos permiten a loshidrlogosun mtodo simple para medir el caudal en flujos de agua. Conocida la geometra de la zona alta del vertedero y el nivel del agua sobre el vertedero, se conoce que el lquido pasa de rgimen lento a rpido, y encima del vertedero de pared gruesa, el agua adopta elcalado crtico.

Los vertederos son muy utilizados en ros para mantener el nivel del agua y ser aprovechado como lagos, zona de navegacin y de esparcimiento. Los molinos hidrulicos suelen usar presas para subir el nivel del agua y aprovechar el salto para mover las turbinas.Debido a que un vertedero incrementa el contenido en oxgeno del agua que pasa sobre la cresta, puede generar un efecto benfico en la ecologa local del ro. Una represa reduce artificialmente la velocidad del agua, lo que puede incrementar los procesos de sedimentacin, aguas arriba; y un incremento de la capacidad de erosin aguas abajo. La represa donde se sita el vertedero, al crear un desnivel, representa una barrera para los peces migratorios, que no pueden saltar de niveles.

Clasificaciones

Los vertederos pueden ser clasificados de varias formas: Por sulocalizacinen relacin a la estructura principal: Vertederos frontales Vertederos laterales Vertederos tulipa; este tipo de vertedero se sita fuera de la presa y la descarga puede estar fuera del cauce aguas abajo. Desde el punto de vista de losinstrumentos para el control del caudal vertido: Vertederos libres, sin control. Vertederos controlados porcompuertas. Desde el punto de vista de lapareddonde se produce el vertimiento: Vertedero de pared delgada Vertedero de pared gruesa Vertedero con perfil hidrulico Desde el punto de vista de laseccinpor la cual se da el vertimiento: Rectangulares Trapezoidales Triangulares Circulares Lineales, en estos el caudal vertido es una funcin lineal del tirante de agua sobre la cresta Desde el punto de vista de sufuncionamiento, en relacin al nivel aguas abajo: Vertedero libre, no influenciado por el nivel aguas abajo Vertedero ahogado Desde el punto de vista de sufuncin principal Descarga de demasas, permitiendo la salida del exceso de agua de las represas, ya sea en forma libre, controlada o mixta, en este caso, el vertedero es tambin conocido como aliviadero. Estas estructuras son las encargadas de garantizar la seguridad de la obra hidrulica como un todo. Como instrumento para medir el caudal, ya sea en forma permanente, en cuyo caso se asocia con una medicin y registro de nivel permanente, o en una instalacin provisional, para aforar fuentes, o manantiales. Como estructura destinada al mantenimiento de un nivel poco variable aguas arriba, ya sea en un ro, donde se quiere mejorar o garantizar la navegacin independientemente del caudal de este; o en un canal de riego donde se quiera garantizar un nivel poco variable aguas arriba. En este caso se trata de vertederos de longitud mayor que el ancho del ro o canal. La longitud del vertedero se calcula en funcin de la variacin de nivel que se quiere permitir. Como dispositivo para permitir la salida de la lmina superficial del agua en decantadores en plantas potabilizadoras de agua. Como estructuras de reparticin de caudales. Como estructura destinada a aumentar la aireacin (oxigenacin) en cauces naturales favoreciendo de esta forma la capacidad de autodepuracin de sus aguas. En este caso se trata siempre de vertederos de paredes gruesas, ms asimilables asaltos de fondo.

Conclusiones

En una represa la reduccin del nivel mximo de explotacin en el embalse es de vital importancia por lo que es fundamental la implantacin de aliviaderos que cumplan con las pautas respectivas y cumplan a cabalidad su funcin. Con la creacin de nuevas obras de regulacin en la cuenca se llevara el control del caudal que se desva al aliviadero determinando as, si este elemento de la presa cumple con todas las verificaciones Se pueden realizar trasvases extraordinarios a otras cuencas en caso de que un aliviadero no cumpla sus funciones Otra opcin en caso de deficiencias es la evacuacin de los caudales de crecida del embalse a tratar, directamente al mar a travs de un tnelaliviadero siendo el caso a tratar