Obras de Desvio. Morales Huerta

OBRAS HIDRAULICA HIDRAULICAS. S.

MORALES HUERTA HÉCTOR IVÁN.

PRÁCTICA No. 1 OBRAS DE DESVIÓ. Las obras de desvío desvío o desviación tienen por objeto dejar dejar en seco el sitio de una una cortina y las obras auxiliares durante el período de construcción, para lo cual es necesario desviar temporalmente el escurrimiento del río. En general los esquemas que se estudien para el desvío del escurrimiento de un río serán diferentes cuando se trate de una cortina de concreto o de enrocamiento o una de materiales graduados. Para las dos primeras poco o ningún daño ocasionaría que ciertos volúmenes de agua pasaran por encima de la estructura; no así en el tercer caso, en que el agua podría erosionar la estructura y provocar una falla de grandes consecuencias. El tamaño de la cortina puede influir en la selección del desvío, pues para una estructura relativamente pequeña, en la que el tiempo de construcción sea menor que el período de secas, el desvío será distinto que para una estructura relativamente grande en la que el tiempo de construcción sea mayor mayor a uno o varios períodos períodos hidrológicos hidrológicos anuales anuales consecutivos, comprendiendo secas y lluvias. En este último caso habrá la necesidad de desviar el escurrimiento total, tanto de secas como de lluvias, de varios períodos hidrológicos anuales; o escoger escoger un período abundante que se se considere típico, valuando valuando los gastos máximos probables. Uno de los mayores problemas en la construcción de una presa, es el paso de los escurrimientos del río, principalmente avenidas, durante la construcción de la cortina. El escurrimiento del río debe ser eliminado del sitio durante la preparación de la cimentación y hasta que la cortina haya alcanzado un nivel de seguridad. Esto se consigue con una ataguía aguas arriba y, frecuentemente, también aguas abajo. El flujo desviado pude pasar a través de túneles localizados en las laderas. La magnitud del escurrimiento por desviar determina la capacidad de los conductos o de la altura de las ataguías y de la capacidad capacidad de los conductos o la altura de las ataguías y la capacidad de los túneles cuando aparecen aparecen bajo la carga carga creada por por las ataguías. ataguías. La ataguía ataguía de aguas aguas arriba puede crear algún almacenamiento temporal, el cual puede utilizarse para reducir la capacidad de de descarga descarga de los túneles y, posiblemente, posiblemente, la altura de la ataguía. El criterio hidrológico para la selección del gasto gasto de desvío no puede ser considerado considerado independientemente del tipo de cortina, el programa de construcción, y aspectos económicos del esquema de desvío; dependiendo de la magnitud del proyecto y las pérdidas económicas que se tengan por el desbordamiento de las ataguías y daños en las l as obras permanentes, el gasto de desvío puede corresponder a variaciones muy amplias en el período de retorno, variando entre 10 y 100 años, siendo posiblemente un intervalo de 25 años el comúnmente usado. En la planificación de las obras de la presa, es conveniente considerar la posibilidad de que el túnel o túneles de de desvío se puedan puedan utilizar en alguna obra permanente permanente posterior, como puede ser una obra de toma, descarga de fondo o descarga de obra de excedencias.

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OBRAS HIDRAULICAS.

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TIPOS. Los más comunes tomando en cuenta la frecuencia de empleo son: los canales o tajos a cielo abierto, túneles, conductos aislados metálicos o de concreto abiertos o cerrados, conductos abiertos o cerrados a través de la cortina y conductos de otros m ateriales como madera, plásticos, etc. Un número muy grande de parámetros intervienen en la selección de la estructura de desvío, los que mayor influencia tienen son: hidrológicos, topográficos, geológicos y de planeación.

Desvío con tajo. Básicamente se tienen dos tipos de tajos 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. Los primeros se construyen de dos maneras: dejando que una de las laderas de la boquilla sea uno de los taludes del canal mientras que el otro se forma con alguna ataguía, la otra es colocando dos tramos de ataguías sensiblemente paralelas para formar el tajo. Por lo que toca a los tajos labrados, si bien es cierto que se usan con menor frecuencia, se construyen cuando hay necesidad de desviar gastos grandes y no conviene hacerlo por la boquilla o cuando la construcción de un túnel de desvío resulta más costosa que el tajo; esto ocurre en ocasiones cuando los cortes del macizo rocoso no son muy grandes.

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Desvío con túneles. En general, cuando se piensa en el desvío con túneles se debe a que: la boquilla es estrecha, la planeación general de la obra conduce a esa solución, o se va a hacer un estudio comparativo con otro tipo de desvío. Se sabe que los túneles cuando se llenan son menos eficientes que los canales y que si se les proyecta para trabajar como canal resultan diámetros comparativamente mayores que pudieran llegar a ser costosos, sin embargo, trabajando como tubo se requieren ataguías más altas, con lo que solo un estudio comparativo, si cabe, podría dar la solución al problema, pero esa comparación no solo puede hacerse entre alternativas de túnel sino contra desvíos con tajo. Una cosa que ocurre con frecuencia y en la que siempre debe pensarse cuando la cortina es de materiales graduados, es que las ataguías se integren a la cortina, además también es frecuente aprovechar los túneles de desvío como parte del vertedor, así mismo, en muchas ocasiones los túneles son aprovechados para la obra de toma o para desfogue de la casa de máquinas. Un comentario interesante, digno de tomarse en cuenta es el hecho de que la C.F.E. ha construido en tiempos relativamente resientes muchos túneles de desvío para sus presas, lo cual enriquece el archivo de datos para definir con mayor precisión el periodo de retorno para la avenida de diseño de los desvíos con túnel. La razón fundamental se debe al hecho de que los túneles, en ocasiones, son empleados además del desvío, para desfogue de casas de máquinas. Los túneles por otra parte pueden construirse a diferentes niveles e incluso cabe la posibilidad de empleo combinado simultáneo de túneles y tajo.

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Desvío con conductos. Se quiere dar a entender un desvío con conductos, aquellos casos en que se emplean canalones de madera o de metal o bien tuberías. El empleo de estas estructuras es mucho menos común que los tajos o túneles y se proponen cuando los gastos de desvío son pequeños, lo cual hace que se coloquen para corrientes pequeñas o bien cuando no siendo corrientes pequeñas tiene periodos de estiaje muy secos y bien definidos. Por supuesto, las dimensiones de estas estructuras al igual que los tajos y túneles se definen con base en el programa de construcción y los estudios hidrológicos.

CONCLUSIONES. El conocimiento y análisis del tipo de obras de desvió, nos permite tener un panorama más amplio sobre su aplicación en grandes obras hidráulicas, especialmente en la construcción de grandes presas hidroeléctricas, o en casos de emergencia en donde gracias a este tipo de obras se puede contralar el cauce de un rio. Es importante mencionar que el método de diseño es distinto en cada tipo de obra de desvió, por lo que es importante investigar a detalle todas las características de cada una.

BIBLIOGRAFÍA.  ARREGUÍN G., FELIPE I. Obras de Excedencia México Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, 2000 NOVAK, P., OFFAT, A.J.B., Nalluri C., Narayanan Hydraulic Structures 3rd. edition Londres y Nueva York, USA Spon Press, 2001 SOTELO A., G. Diseño Hidráulico de Estructuras México Facultad de Ingeniería, UNAM, 2001 Torres H., F. Obras Hidráulicas

2ª edición, México, Limusa, 1993, 296 pp. U.S.B.R. Diseño de Presas Pequeñas

1ª edición, México, Continental, 1987, 639 pp.  Apuntes de Diseño Obras de Desvío con Conductos en Túnel

México, F. I.-UNAM, 1985, 35 pp. IV

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