Hidráulica de canales abiertos

HIDRÁULICA DE CANALES ABIERTOS[pic 1][pic 2][pic 3]

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DISIPADORES DE ENERGIA HIDRÁULICA

 COLCHONETAS DE GAVIÓN[pic 7]

AUTOR: SONIA DEL PILAR VERA YNTUSCA

1. INTRODUCCIÓN    

En las diferentes estructuras que se construyen en el ámbito hidráulico siempre debemos tener en cuenta que para que estas estructuras nos ofrezcan durabilidad y su función sea eficiente, se debe lograr reducir su velocidad para que pase de un régimen supercrítico a subcrítico. En relación con esto se diseñan disipadores de energía que cumplen el objetivo de generar pérdidas importantes de energía en los flujos a alta velocidad.  

El presente ensayo, se realiza con la finalidad de plantear esta propuesta de estructuras denominadas Colchonetas

de Gavión, como disipador de energía, con la finalidad de controlar el problema de deterioro de suelos agrícolas por efectos de erosión hídrica en la Región del Cusco, es así que, vemos en diferentes microcuencas de la región del Cusco, zonas con formación de cárcavas, los mismos se van ensanchando cada año, reduciendo de esta manera el área de cultivo. Estas obras de disipación de energía son importantes, porque tienen por objeto disipar la energía cinética que el agua adquiere al transcurrir por la quebrada, de esta manera se controlará la erosión en cárcava.

1. DEFINICIÓN  

Los disipadores de energía hidráulica de tipo colchones de gavión, consisten en una caja de forma prismática rectangular de malla de alambre de triple torsión, rellena de piedras. Este tipo de disipador sirve como protección contra la erosión, sus dimensiones pueden ser variables, dependiendo del tamaño de la cárcava.

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Ilustración 1 – Estructura del Gavión Vacío

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Por lo tanto los colchones de gaviones son estructuras permanentes, flexibles y permeables, construidas a base de prismas rectangulares de alambre galvanizado, denominados GAVIONES, los cuales se rellenan de piedra con el objetivo de formar el cuerpo de la obra que constituye el colchón de control de erosión.

Las mallas de alambre que forman el gavión presentan la forma de un hexágono entrelazado con triple torsión y de peso por metro cubico de gavión constante.

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Ilustración 2 – Instalación de Gaviones

Los colchones de gaviones por lo general se utilizan en cárcavas con dimensiones mayores a los 2 metros de ancho y 2.5 metros de profundidad o más. Estas presas no se recomiendan en cárcavas con dimensiones menores, por su alto costo, además de requerir un cálculo de ingeniería específico.

Cabe señalar que, si se realiza un buen diseño y construcción, tienen una alta eficiencia y durabilidad (mayor a cinco años), por lo que se consideran de tipo permanente, además de ser flexibles y permeables. En caso de que exista una falla geológica, pueden sufrir deformaciones sin perder eficiencia; permiten el flujo normal del agua, reteniendo azolves, y debido a que los cajones de gaviones forman una sola estructura tienen mayor resistencia al volteo y al deslizamiento.

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Ilustración 3 - Llenado de piedras del gavión.

Las colchonetas de gavión se consideran las obras más eficientes para el control de cárcavas por la facilidad en diseño, establecimiento y disponibilidad de materiales para su construcción, así como su adaptabilidad   para   el   tratamiento tanto de cárcavas de formación incipiente como de tamaño mediano. Las colchonetas de gavión, debido a la resistencia de los materiales, se recomienda en cuencas de tamaño mediano (el área de aportación de cada presa no debe ser mayor a 10 ha) y cárcavas con pendiente moderada (máximo 10%).

Los disipadores de energía denominados colchonetas de gavión, tienen las características para reducir la velocidad de los escurrimientos en las cárcavas.

Es una estructura que reduce la velocidad del escurrimiento en la cárcava y por lo cual reduce su poder erosivo, es una alternativa para disipar o mitigar la velocidad del escurrimiento y la retención de azolves que se genera en la cárcava en épocas de alta precipitación, ya que es una estructura de disipación de energía. Por ende, ésta estructura de disipación de energía de gaviones es una muy buena alternativa para mitigar la velocidad de escurrimiento y la retención de azolves en el cauce de la cárcava.

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