DESVIO DEL RÍO ANTES Y DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE UN PROYECTO DE APROVECHAMIENTO HÍDRICO Controlar el caudal de un río durante la construcción de un proyecto hidráulico es uno de los pasos más importantes a la hora de llevar a cabo dicho proyecto. La instalación de una presa implica preparar una o más áreas de trabajo libres de agua y vacías de escurrimientos del río, para que las estructuras puedan construirse en seco. Las obras de desvío deberán formar parte del diseño de todo el proyecto, es decir tendrán las mismas características hidrológicas, topográficas y geológicas del sitio donde se ubicarán. Para la selección de una obra de desvío se toman en cuenta el costo y el tiempo que éstas tendrán. En los ríos más grandes tanto la construcción de túneles de desvío como la de canales y galerías tendrá un mayor costo, es por esta razón que en ciertas ocasiones para obtener ahorros se construye dicha obra aceptando algún sobrepaso o desborde en las ataguías bajo condiciones especificadas. Existen dos formas de dejar en seco la zona de la obra:
Desviando el río en su totalidad por un cauce artificial.
Dejando en seco solo una parte del cauce y concentrando y concentrando el paso de la corriente por el resto, ejecutando simultáneamente simultáneamente la obra.
Pese a que una obra de desvío es de gran ayuda esta también supone un problema al momento de analizar el caudal tope que se desviará, es decir, se puede conocer la probabilidad de cada crecida pero es difícil saber los estropicios que producirá la obra. Pues no causará el mismo daño una inundación en unos bloques de hormigón que en un
terraplén de una presa de materiales sueltos. El problema de la fijación del caudal suele presentarse con más frecuencia en los desvíos totales que en lo parciales.
DESVÍO TOTAL
DESCRIPCIÓN: Se usa principalmente en ríos angostos. Consiste en la ejecución de un cauce artificial, para lo cual se construye una presa provisional, que produzca un remanso suficiente para que caudal pueda pasar por el nuevo cauce, conducción que transporta el agua desviada hasta un punto aguas debajo de la obra. La presa provisional se denomina ataguía.
Hay ocasiones en las que se necesita hacer otra presa aguas abajo de la obra a proteger, evitando así que el agua desviada pueda inundar esta parte por retroceso. La segunda presa se denomina contra-ataguía o ataguía aguas abajo. Los principales componentes de las obras de desvío en una sola etapa o totales son los siguientes (fig.1): El túnel de desvío, canal o galería pasan rodeando un lado del área de construcción la cual es protegida por las ataguías aguas arriba y abajo. Los túneles se escogen en valles angostos en roca, mientras que las galerías o los canales se prefieren donde el cauce es ancho y bajo o donde la roca es de mala calidad para la construcción del túnel.
ATAGUÍA Y CONTRA-ATAGUÍA Son construcciones (estructuras auxiliares) a modo de diques de altura reducida, que permiten el desvío temporal del río durante la construcción de la presa. En valles muy estrechos el desvío se realiza normalmente mediante un túnel o túneles excavados en laderas. Estas construcciones se adecuan a una utilización posterior para desagüe o alimentación en carga de una central hidroeléctrica. En presas de materiales sueltos es frecuente que la ataguía quede incluida en la sección prevista de la presa. Normalmente
estas estructuras tienen un plazo corto de duración (1-4 años). También pueden ser totalmente de fábrica o estar formadas por una sola zona de vertedero. Las contrataguías presentan normalmente muchos menos problemas que las ataguías, ya que tienen los siguientes atenuantes funcionales:
Su altura ha de ser la estricta para contener la lámina de agua que pueda llegar a formarse agua abajo, a la salida del túnel de desvío.
Al ser de una altura menor, se simplifica no sólo su construcción, sino su función de vertido.
DESVÍO PARCIAL O EN ETAPAS MÚLTIPLES.
DESCRIPCIÓN: Se emplea cuando el río es ancho y los caudales son elevados, ya que costaría mucho construir un caudal artificial; además la amplitud del cauce permite estrecharlo accidentalmente durante el periodo de la obra. Actualmente este es el arreglo más común. La secuencia de esquema, normalmente es: a. Construcción de la ataguía, la cual se prolonga fuera del cauce del río y provee un área seca para la construcción de la obra de toma y parte de la cortina principal. b. La obra de toma y la parte de cortina se construyen en seco atrás de l a ataguía. c. La ataguía se alarga y extiende hacia afuera del cauce del río para incrementar el área de trabajo en seco antes de que el río sea totalmente desviado por la obra de toma.
d. Parte o toda la ataguía se derriba para que el agua pase a través de la obra de toma. e. Se construye la ataguía de la etapa final. f.
El resto de las obras permanentes se construyen atrás de la ataguía de segunda etapa o final.
g. El cierre del río consiste exclusivamente en cerrar el flujo a través de la obra de toma.
PASOS DE DESVÍO
Hay situaciones en las que no se requiere de un paso de desvío, tal es el caso cuando se construye una presa en la salida de un lago natural profundo que se usará como vaso. Aquí simplemente se construye en túnel de toma, el cual se usara para abatir el nivel del agua para la construcción de la presa y descargar los ingresos al vaso durante este periodo. En que aquellas en las que si se requiere de pasos, los utilizados son los siguientes:
1. Túneles o galerías 2. Canales abiertos 3. Esclusas o estructuras de derrame sobre o a través de las obras permanentes. Los túneles y las galerías son los mismo hablando en términos hidráulicos, su única diferencia se centra en el método de construcción. Las galerías se construyen por el método de cortar y cubrir, y los túneles se llevan a través de las laderas.
A. Túneles y Galerías
Los túneles generalmente son adecuados en boquillas estrechas con laderas paradas en roca. La capacidad del túnel de desvío no suele ser mayor a 2000m 3/s en roca sana y 1000m3/s en roca moderada.
Las galerías de concreto son empleadas cuando la roca es mala y el valle es suficientemente ancho. Para una longitud de 200m se estima que por cada m3/s de flujo se requiere un mínimo de 20m3 de concreto reforzado.
B. Canales abiertos Los desvíos en canal usualmente se usan en valles anchos donde los grandes gastos no dejan posible el uso de los túneles o galerías. Uno de los desvíos más grandes en canal fue Presa Ukai en india (49500 m3/s) e Itapiu en Brasil (35000 m3/s). Básicamente hay dos tipos de canales para desvío, aquellos que se dejan en la propia boquilla ocupando temporalmente parte del sitio de la cortina y que se forman con ataguías en forma de U, y los que se labran en alguna ladera.
La construcción de un túnel de des desvío resulta más costoso que el cana; esto se da cuando los cortes del macizo rocoso no son muy grandes.
C. Esclusas o estructuras de derrame sobre o a través de las obras permanentes La tendencia predominante en los arreglos de desvío para las presas de concreto que se ha extendido hasta incluir las presas de tierra y enrrocamiento, es reducir en lo mínimo posible la construcción de las obras de desvío por lo que se deja pasar parte del flujo del agua sobre o a través de presa durante su construcción. Esto se usa sobre todo cuando los escurrimientos del río son tan grandes que no resulta económico ni practico instalar un paso de desvío.
CIERRE DEL DESVÍO Gracias al desvío del río se pueden realizar las cimentaciones de la presa y avanzar en su ejecución. Cuando esta llega a una altura, el desvío puede no ser ya necesario, y a más tardar, cuando la presa está terminada hay que cerrar el desvío. Para poder cerrar el desvío debe contarse previamente con desagües en la presa. Un importante desagüe es el de fondo. Este permite hacer pasar el agua por él mientras se cierra el desvío, así mismo facilita el cierre definitivo, ya que solo se opera la valvula o compuerta correspondiente. En una operación de cierre, se distinguen 3 casos:
A. Cuando está presente un túnel de desvío. o
Con el desagüe de fondo en la presa se puede cerrar de dos formas: Dejando
previstas dos o más ranuras verticales, en las cuales se puedan
instalar compuertas deslizantes, en algún donde se pueda realizar un buen hormigoneado. Una vez establecidas estas ranuras, resulta bajar esas compuertas (ataguías) en el momento deseado. Es recomendable que sean por lo menos dos en serie, puesto que la primera no cerrará del todo, pero cortará el menos el caudal importante. Se
puede echar hormigón mientras el agua sigue pasando, esto es posible a
las instalaciones de túneles horizontales y longitudinales. Luego resulta más sencillo taponar los tubos uno a uno por medio de piezas troncocónicas que encajan en la entrada de cada tubo. o
Con el desagüe de fondo en el mismo desvío. Se puede hacer de manera similar a si colocamos el desagüe en un túnel más allá que el desvío. Mientas el agua pasa por el túnel inferior, puede ejecutarse con total comodidad la obra
en el túnel superior. Puede ser similar al anterior, si se coloca ese desagüe en un túnel algo más alto que el mío. Algunas veces el desagüe de fondo se construye en una mayor dificultad, por el hecho de que el agua ha de seguir pasando. o
Puede ser similar al anterior, si se coloca ese desagüe en un túnel algo más alto que el mío. Algunas veces el desagüe de fondo se construye en una mayor dificultad, por el hecho de que el agua ha de seguir pasando.
B. El desvío se realiza por recintos y el desagüe de fondo está en la presa. En algunos de los bloques de l apresa se deja hecho el desagüe de fondo. Por este pasará el agua a partir de un cierto momento de la construcción. Se puede presentar una fase intermedia en la cual subsistan simultáneamente del desagüe de fondo ya instalado, y un portillo en la presa que luego hay que cerrar.
C. El desagüe de fondo es independiente de presa y del desvío. Se puede construir e instalar con el resto de obra con total desconexión.
BIBLIOGRAFIA http://www.buenastareas.com/ensayos/Calculo-Hidraulico-Del-Tajo-DeDesvio/52236803.html http://www.opandalucia.es/fileadmin/media/docs/ribera/tomo_2/capitulo_6_t ipos_de_ataguias.pdf
http://www.diccionariodelaconstruccion.com/acondicionamiento-del-terreno-ycimentaciones/ataguias Cierre de cauces y obras de desvío. Capítulo 16 del manual de ingeniería de ríos. Julio O. Lozoya Corrales.
