vertedero en estructuras hidráulicas de tierra

Diseño Hidrotécnico de micro presa para control de avenida enQuebrada el Zapote, Estelí

5.9 Transito de Avenida en Embalse

Él tránsito de avenidas en embalses es un procedimiento que

sirve para determinar el hidrograma de salida de una presa,

dado una hidrograma de entrada. Uno de los propósitos de

este cálculo es conocer la evolución de los niveles en el

Embalse y de los gastos de salida por la obra de excedencia,

para saber si la operación de vertedero es adecuada y así, al

presentarse una avenida máxima extraordinaria no se ponga en

riesgo la presa, bienes materiales o vidas humanas aguas

abajo. Además de proporcionar el dimensionamiento de las

obras de excedencia.

5.9.1 Transito de Hidrograma en el Reservorio en HEC-HMS

La modelación y parámetros de la cuenca El zapote para el

tránsito de la cuenca modelados anteriormente, se utilizan

para el cálculo del tránsito del hidrograma de entrada y

salida del reservorio generado por el HEC-HMS. La diferencia

de caudales de entrada y salida de la laguna para el mismo

tiempo se atribuye a la capacidad de embalse del reservorio,

lo cual es particularmente importante porque disminuye el

peligro potencial de eventos extremos. El tránsito de

avenida en el reservorio, se calculó a través de del método

de OutFlow Estructure (Estructura de flujo saliente), con la

condición inicial de un Elevación, que corresponde a la cota inicial de la

estructura.


Para transitar el hidrograma de entrada y salida del

reservorio, el sistema requiere datos referentes a la

relación Altura - Área – Almacenamiento del reservorio. Datos

Obtenidos del cálculo de la curva Elevación-Volumen

calculados en la sección anterior y modelación de caudal

máximo en HEC-RAS, mostrado en la siguiente gráfica.

Al Evaluar la estructura en base al método de almacenamiento

Storage Method =“Área-Elevacion” es necesario una curva de

elevación de descarga, creando una tabla de datos en forma

manual ( Insertando tabla con respectivos valores en “ Paired

data manager”) correspondientes a las elevaviones y sus áreas

obtenidas a través de la topografía. Con esto ya aplicado el

programa puede transforma automáticamente la curva de

elevacion de la zona en una curva de elevacion de


almacenamiento, despues de enrutada la curva de de

almacenamiento y descarga, el programa calcula el área de

superficie de elevacion para cada paso de tiempo.

Altura-Área

Además de una curva de Elevacion-Área, es necesario una

Curva de Elevacion-Caudal, para definir las

características del almacenamiento del embalse, Ademas

se utiliza en la evaluación del comportamiento del

“outlet control” o Drenaje de fondo


Elevación-Caudal


Con la selección del método de análisis del reservorio, y

dada las condiciones iniciales, es necesaria la introducción

de las estructuras complementarias como es el vertedero y

desagua de fondo, con los datos obtenidos del modelamiento de

las estructuras en HEC RAS. El aliviadero de superficie Se

fija la altura (Cota correspondiente a la altura del

aliviadero) Elevation: 957.4 m, su longitud length= 25 m y el

coeficiente de desagüe valor de 1.2.

En el desagüe de fondo se fija el método de análisis, la

dirección, el método de solución, la forma de este, sus

características, longitud, diámetro, coeficiente de Manning y

la altura del centro geométrico del orificio. En este caso se

soluciona a través del método de análisis de una alcantarilla

circular de concreto con protección longitudinal de grava.


Con cada uno de los elementos del embalse listo se prosigue a

la simulación del tránsito en el embalse mostrándose como

resultados.

Figura 1 Transito de Avenida en Embalse, para cuenca EL Zapote.


A continuación se muestra un cuadro resumen del tránsito de

hidrograma entrada y salida del reservorio.

Conclusiones Opcion 1

Al aumentar la longitud del vertedero se crea una abertura

mayor en la estructura, haciendo que la amortiguación de la


estructura sea menor a la desea. En todo caso seria reducir

la longitud del vertedor, para aumentar la capacidad de

amortiguamiento de la estructura.

Hacimos una iteración con una longitud menor=14m, (menor de

los 18m primeramente propuesto y que los 25 de la evaluación

de la opción 1), para comprobrar la conclucion de que el

aumentar la longitud del vertedero genera menos

amortiguamiento, aunque con diferencias minimas.


ANÁLISIS OPCION 2; Subir el Nivel de la cresta a 958o 959 (L=25)

Paso 1

Aumento de longitud de vertedero

L=25 y Aumento en el nivel de cresta de vertedero H=959msnm

Paso 2

Se conserva datos de desague de

fondo


Resultados.


CONCLUCION OPCION 2

Con el aumento de la longitud de vertedero y la altura no se

le logra aumento en el amortiguamiento deseado.

Aumentando la altura y disminuyendo la longitud ddel

vertedor se produce un amortiguamiento mas considerable.

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Iteracion con disminución de longitud y aumento de altura Longitud vertedor = 12m altura=959msnm

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