Tipos De Sifones

CRITERIOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PRESAS

DERIVADORAS

5.1. Criterios de Diseño

Dentro del acápite de criterios de diseño se han establecido los siguientes aspectos a desarrollar:

Elección del tipo y ubicación de la obra de toma

Requerimientos de estudios básicos

Componentes de la presa derivadora

Diseño hidráulico

Funcionalidad de la obra

5.1.1. Elección del tipo y ubicación de la obra de toma

. En ríos de baja pendiente se pueden emplazar tanto en tramos rectos como en curvas. Si se elige una curva para su ubicación, la bocatoma deberá situarse en la orilla exterior o cóncava, ubicada aguas abajo del vértice de la misma, como se muestra en la figura 2. Esta disposición, de acuerdo con investigacionesrealizadas por los profesores alemanes H. Bulle, A. Schoklitsch, Helmut Scheuerlein y el ruso A. C. Subotin,

la ubicación de la bocatoma aguas abajo del vértice de la curva, reduce el

impacto de troncos y material flotante sobre la reja de la misma. Sin embargo, esta ubicación tiene la desventaja de que al acumular sedimento en la parte interior de la curva, disminuye considerablemente la longitud efectiva del azud, lo que ocasiona una mayor concentracióndel flujo en la parte exterior, con mayor poder erosivo y de socavación, tanto de la base del azud como de los muros de encauce. Esta situación debe ser tomada en cuenta en el diseño.

En ríos de pendiente fuerte, se recomienda ubicar la toma en un tramo recto. Esto disminuirá la posibilidad de socavación de la orilla cóncava del río donde se ubicó la bocatoma.

El sitio de ubicación de la toma debe ser geológicamente estable con orillas firmes con preferencia con formaciones rocosas. no deben ser verticales ni de gran altura para facilitar la construcción del La ubicación debe ser en un cauce definido, sin que exista la posibilidad de cambio de curso del río. El cauce debe ser en lo posible estrecho para reducir la longitud del azud y en consecuencia su costo.

5.1.3. Componentes de la presa derivadora

Las obras de toma tipo azud derivador, deben diseñarse tratando en lo posible de incorporar todos los elementos estructurales usuales en este tipo de obras de toma, es decir:

Obras principales:

- Azud derivador.

- Bocatoma con rejilla.

- Desgravador o desarenador.

- Compuerta y canal de limpieza de sedimentos del azud.

- Compuerta y canal de limpieza de sedimentos del desgravador o desarenador.

Obras de protección:

- Muros de encauzamiento.

- Muros de protección de orillas.

- Vertedero lateral de excedencias.

- Colchón disipador.

- Compuerta de cierre al paso del agua al canal de conducción.

Obras complementarias:

- Pantalla.

- Estructuras para medición de caudales.

- Puentes y losas puente.

Azud derivador: El azud se diseña con el caudal de crecidas.

Bocatoma Constituye una ventana u orificio ubicado en uno de los muros laterales que sirve para captar el agua necesaria, La bocatoma debe tener una reja que impida el paso de material sólido flotante grueso a la conducción.

El umbral o parte baja de la reja debe estar como mínimo a 50 cm del fondo del río y la parte superior al mismo o a un nivel ligeramente inferior de la cresta del azud para garantizar la entrada de agua principalmente en época de estiaje.

La bocatoma se diseña para captar el caudal que requiere el sistema de riego. En crecidas la bocatoma funciona como orificio y capta un caudal mayor al de diseño, este exceso de caudal debe ser eliminado por el vertedero de excedencias.pero concuerdan en que este ángulo no debe ser de 90° (perpendicular al flujo) .. adoptar el ángulo de la bocatoma con respecto flujo comprendido entre 10° y 45°.

Desgravador o desarenador.- Para el caso de desarenadores de lavado intermitente, el caudal de diseño del desarenador será el caudal de diseño del sistema de riego. En los desarenadores de lavado continuo, habrá que considerar un caudal adicional, que constituirá el caudal de lavado de sedimentos.

Compuerta y canal de limpieza de sedimentos del azud Con respecto al caudal de diseño, no existe un criterio generalizado. Algunos autores adoptan su caudal de diseño igual al del sistema de riego, otros adoptan el doble de dicho caudal.

Compuerta y canal de limpieza del desgravador o desarenador

velocidad del agua debe ser mayor a 2 m/s

Colchón disipador

El colchón disipador construido al pie del azud, evita la erosión del cauce y socavación de las obras. Este elemento es indispensable en tomas donde el lecho está constituido por suelo erosionable, en suelos rocosos no es necesario. El colchón disipador se diseña con el caudal de crecidas.

Criterios para el diseño de Tomas Directas

Para el diseño es importante rescatar este tipo de información o conocimiento local, que - junto alconocimiento técnico - da lugar a concebir una obra adaptada al medio, permitiendo su funcionalidad.

Dentro de los aspectos más importantes que se destacan de la evaluación de las tomas directas están:

8 La necesidad de un azud parcial para hacer funcional la obra.

8 El nivel de aguas normal y máximo del curso del río.

8 La conformación del fondo del lecho del río.

En todas las obras estudiadas, se ha podido constatar que las de Toma Directa no funcionan si no tienen un azud rústico

El nivel de aguas normales y máximo del curso del río

El lecho rocoso, riberas estables y el río angosto favorecen el funcionamiento de esta obra, puesto que se mantiene un nivel de aguas fácilmente aprovechable durante todo el año

Conformación del lecho del río

este tipo de estructuras están emplazadas en pendientes del orden del 1% al 0,001%, Son varios los factores que determinan la ubicación de una obra de toma, la pendiente es un elemento a considerar, debido a la influencia que tiene en el arrastre de materiales, la cantidad de azolves y su ubicación

Caudal sólido del río Este caudal es el conjunto o la suma del caudal en suspensión más el caudal sólido de fondo y el lavado lateral o deslizamiento de taludes de las márgenes . En el caso de que exista una alta concentración de material sólido en suspensión d95, en rangos de 5 a 6 mm, los caudales son manejables con la construcción de desarenadores;

Caudal sólido de fondo Conceptualmente, es el volumen de sedimento transportado por un flujo Cuando el d95 es mayor a 10 cm, se considera como un transporte fuerte, el cual ocasiona daños a las diversas estructuras

Curso del río El valor mínimo

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