ALIVIADERO DE POZO – MORNING GLORY
INTEGRANTES:
MOSQUEIRA CHIRINOS, ALEJANDRA OTINIANO TEJADA, JAIME RAMOS CARRIÓN, WILFREDO RISCO CRUZ, DIANA RODRIGUEZ RIOS, KEIKO SILVA VELÁSQUEZ, FÁTIMA
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
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ALIVIADERO TIPO MORNING GLORY I. INTRODUCCIÓN CONJUNTO HIDRAULICO Se define como conjunto de obras que se construyen con el propósito de almacenar, evacuar y distribuir un cierto volumen de agua para satisfacer determinadas demandas de la zona donde se ubique.
PRESA Es aquella obra que forma parte del conjunto hidráulico que se construye para embalsar el agua durante el periodo húmedo, con el propósito de crear una reserva para satisfacer las demandas de los usuarios en el periodo de sequía.
ALIVIADERO Es aquella obra que se construye para evacuar el agua excedente o de avenida que no cabe en el espacio destinado para el almacenamiento.
OBRA DE TOMA Es aquel elemento dentro del conjunto hidráulico encargado de regular o dar salida al agua que se desea aprovechar del embalse.
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PARTES DEL CONJUNTO HIDRAULICO
ALIVIADEROS El aliviadero es aquel objeto de obra dentro del conjunto hidráulico a través del cual se le da salida al agua que no se desea aprovechar del embalse. De modo general, se pueden señalar como partes que componen el aliviadero:
Canal de aproximación Es aquel cuya función dentro del aliviadero, es captar el agua del embalse y conducirla a la estructura de control o sección vertedora, garantizando una distribución uniforme del flujo en dicha sección.
Sección de control Es aquella que regula la descarga directamente del embalse. Esta sección define la capacidad de evacuación de un aliviadero.
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Transición Es una estructura que se ubica entre el cimacio y la rápida con el objetivo de cambiar la forma o las dimensiones o ambas, de la sección transversal, de la cual se puede prescindir en dependencia de las dimensiones del vertedor.
Rápida o conducto de descarga Es aquel elemento del aliviadero encargado de salvar la diferencia de nivel entre la sección vertedora y el cauce del río o canal de salida. Su pendiente
generalmente
es
fuerte,
asegurando
un
régimen
de
circulación supercrítico.
Estructuras terminales o disipadores de energía Es la encargada de disipar la alta energía cinética que alcanza el agua al circular por la rápida, debido a su pendiente, evitando así la erosión del terreno natural y la consecuente destrucción de la propia obra u otra cercana a la descarga del aliviadero.
Canal de salida Es el encargado de conducir el agua hasta el cauce del rio.
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CLASES
DE
ALIVIADEROS
SEGÚN
DE
SU
DISPOSICION EN PLANTA
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CRITERIOS DE DISEÑO
El caudal de diseño de un aliviadero (vertedero) se puede establecer como aquel caudal que circula en el canal por encima de su tirante normal, hasta el nivel máximo de su caja hidráulica o hasta el nivel que ocupa en el canal, el caudal considerado como de máxima avenida.
El vertedero lateral no permite eliminar todo el excedente de caudal, siempre que dará un excedente que corresponde teóricamente a unos 10cm encima del tirante normal.
La altura del vertedero diferencia entre la cresta de éste y el fondo del canal, corresponde al valor Yn.
Para dimensionar el aliviadero existen gran variedad de fórmulas, a continuación se describe la fórmula de Forchheiner.
Donde:
V = 0.95
U = coeficiente de contratación.
L = longitud del vertedero.
H = carga promedio encima de la cresta.
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ALIVIADERO DE POZO – MORNING GLORY
Es un pozo vertical, con una boca en f orma de flor de campanilla y una zona de transición semejante a la de un aliviadero de gravedad. En el fondo del pozo, un túnel con una pendiente positiva que garantiza que su extremo no está nunca lleno, conduce el agua al punto de salida.
FUNCIONES Descargar el agua excedente o de avenidas que no cabe en el espacio destinado para almacenamiento y en las presas derivadoras dejar pasar los excedentes que no se desvían al Sistema de derivación.
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CARACTERISTICAS QUE DEBEN CUMPLIR
Tener suficiente capacidad
Se hidráulica y estructuralmente adecuado.
Estar ubicado de tal manera que las descargas no erosionen ni socaven el talón aguas debajo de la presa.
Las superficies que conforman el canal de descarga deben ser resistentes a velocidades erosivas.
VENTAJAS
Flexibilidad muy grande de ubicación, puede ubicarse en muchos puntos, apartados de las laderas. Lo que significa menos problemas en cuanto a posibles aterramientos, caídas de bolos al canal de desagüe.
Al ser su alimentación radial y el pozo vertical se asegura, para un amplio rango de caudales, que funciona en presión, de este modo podemos estimar el caudal aliviado.
Tiene una gran longitud de vertido en relación al espacio que ocupa. Esto se debe a que es circular.
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ESTRUCTURA
Una s ecci ón trans vers al de un aliviadero tipo Morning Glory E l canal del alivi adero s e hace pasar por debajo del cuerpo de la pres a y produci éndos e la s alida de la g alerí a aguas abajo.
El vertedero de entrada es de planta circular, normalmente de labio fijo, al que sigue un pozo vertical abocinado, un codo cercano a 90° y un túnel subhorizontal. El tramo vertical puede hacerse en pozo, en torre o mixto, según la forma y características de la ladera y la situación más conveniente para el vertedero. La disposición en pozo es más simple, en principio, pero puede requerir adaptaciones en la ladera para asegurar la alimentación. Tiene gran aplicación en las presas de materiales sueltos gracias a su independencia de ubicación respecto a la presa. La desventaja principal es la que acompaña al régimen a presión.
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TUBOS EN PRESIÓN
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FORMULA PARA ALIVIADERO DE POZO:
Q = Co.2π.R.ඥ .H^3/2 Donde:
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Co: coeficiente de descarga
Q: caudal de diseño.
R: radio del aliviadero.
H: altura de descarga
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COEFICIENTE DE DESCARGA (Co):
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“THE
GLORY HOLE”
EJEMPLO DE ALIVIDADERO MORNING GLORY
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El famoso “Glory Hole se encuentra ubicado exactamente en la presa ”
Monticello, en el lago Berryessa en California. Presa que empezó su construcción en el año 1953 y se completó hacia el año 1957. Este gran desagüe tiene un diámetro de 22m y se construyó con la presa entre los años 1953 y 1957. El sumidero está fabricado en hormigón y tiene más de 200 metros de longitud. El comienzo del enorme tubo está a nivel superficial y recorre el interior de la presa hasta salir por el exterior a través del dique de contención del embalse. Consiste en un inmenso sumidero con rebasadero que conecta con una canalización que pasa por debajo del cuerpo de la presa para salir aguas abajo. Normalmente estas enormes canalizaciones sirven para evacuar el exceso de agua de la presa, a veces de forma controlada y otras veces como medida de seguridad en caso de tormentas y posibles avenidas, garantizando la seguridad de la estructura hidráulica, al no permitir la elevación del agua por encima del nivel máximo.
IMÁGENES DE SU CONSTRUCCIÓN Gracias
a
la
recopilación de “FishChris y U.S. Bureau of Reclamation , se han ”
recopilado una serie de
fotografías
pertenecen
a
construcción aliviadero propia
que la del
y
de
presa
la que
podrían estar fechadas cerca 1956
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S A LIDA HORIZONTAL DE L S UMIDE R O
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Durante
los
cuando
el
Berryessa algunos
meses nivel
está skaters
secos,
del
lago
más
bajo,
y
ciclistas
acostumbran a visitar la salida horizontal del sumidero. Sin el peligro del agua, el enorme tubo
se
convierte
en
un
espectacular “half -pipe” donde
practicar sus acrobacias
https://www.youtube.com/watch?v=OxiflN2DhDg
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TIPOS DE ALIVIADEROS “MORNING GLORY”
Presa de Monticello en el Lago Berryessa, en California
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Aliviadero en la Presa Harriman, en Vermont, construido en la década de 1920.
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Aliviadero de la Presa de Benagéber, cerca de Valencia, construida en la década de 1950.
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Embalse de Ladybower en Derbyshire, UK.
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Desagüe de desbordamiento en un embalse del área de Manchester, Inglaterra
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BIBLIOGRAFÍA
Irrigation Design Standard, Dam Hydraulics, Vischer y Hager, 1986 Estructuras Hidráulicas, P Novak, Moffat y Nalluri, segunda edición, Mc Graw Hill, Colombia Manual de Ingeniería de Rios, UNAM, 1997, Gracia Sánchez. Presas y Obras Fluviaes II, Francisco Blázquez Prieto Obras Hidraulicas, Zurita Ruiz, Edit Ceac, 1971, España Vertederos, Amaru del Castillos Luis
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