Influencia de la rama de ascenso en las características de descarga de los aliviaderos de perfil estricto

Antonio Moñino, Miguel Ángel Losada, Jaime Riera

Resumen

Este trabajo presenta un estudio de la influencia de la rama ascendente de la cresta del aliviadero de perfil estricto, aquél cuya geometría adopta la forma de la cara inferior de una lámina vertiente sobre vertedero en pared delgada, en el proceso de desagüe. Las alteraciones geométricas de la rama ascendente con respecto al criterio convencional de diseño propuesto por el U.S. Bureau of Reclamation, conducen a variaciones en la eficiencia de la descarga y la carga sobre la cresta, esto es, en los niveles de embalse agas arriba. Partiendo de la formulación analítica del problema del vertedero, se identifican tres regímenes característicos de funcionamiento, vertedero somero, intermedio y profundo, el último de los cuales gobierna el funcionamiento de la mayoría de aliviaderos de presas. Bajo este enfoque, se ha desarrollado un programa experimental que ha permitido cuantificar la influencia de la geometría del perfil en el régimen, de descarga, encontrándose una nueva geometría de diseño simple que garantiza igual o mejor respuesta hidráulica que la del perfil clásico. Se ha verificado experimentalmente, no obstante, que la mejora en la descarga no supone un riesgo de daños por cavitación.

Palabras clave

Vertedero; Aliviadero; Descarga; Geometría de vertido; Rama ascendente

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Referencias

Abecasis F.M. (1961). Soleiras descargadoras. Alguns problemas especiais. Memoria nº 175, LNEC. ISBN 972-49-0357-5.

Bradley J.N. (1952). Discharge coefficients for irregular overfall spillways. Engineering monograph nº 9, U.S. Dept. of Interior.

Chanson H. (1996). Prediction of the transition nappe/skimming flow on a stepped channel. Journal of Hydraulic Research, vol. 34, nº 3. https://doi.org/10.1080/00221689609498490

Christodoulou G.C. (1993). Energy dissipation on stepped spillways. Journal of Hydraulic Engineering, vol. 119, nº 5, pp. 644-650. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1993)119:5(644)

Diez-Gascón J., Blanco J.L., Revilla J. & García R. (1991). Studies o the hydraulic behaviour of stepped spillways. Water Power and Dam Construction, September, pp 22-226.

Falvey H. (1990). Cavitation in Chutes and spillways. Engineering monograph nº 42. U.S. Dept. of Interior.

Falvey H. (2003). Hydraulic design of labyrinth weirs. A.S.C.E. Press. https://doi.org/10.1061/9780784406311

Hager W.H. (1992). Spillways, shock waves and air entrainment. International Commission on Large Dams, Bulletin 81.

Lemos F.O. (1981). Criterios para o dimensionamento hidráulico de barragens descarregadoras. Memoria nº 556, LNEC. ISBN 972-49-0662-5.

Melshemer E.S. & Murphy T.E. (1970). Investigation on various shapes of the upstream quadrant of the crest of a high spillway. RR H-70-1. U.S Army Engineer Waterways Experimental Station.

Moñino A. (1999). La medida de grandes caudales. Revisión de criterios aplicados a aliviaderos de presas. Tesina de Magíster, Universidad de Granada, 150 pp.

Moñino A. (2004). Sobre soluciones analíticas y experimentales de flujo en régimen libre. Tesis Doctoral, Universidad de Granada, 255 pp. ISBN 84-688-9180-0.

Moñino A. & Riera J. (2002). On the incipient self aerated flow in chutes and spillways. Journal of Hydraulic Research, vol. 40, nº 1, pp. 95-97. https://doi.org/10.1080/00221680209499877

Olsen N. & Kjellesvig H. (1998). Three dimensional numerical modelling for estimation of spillway capacity. Journal of Hydraulic Research, vol. 36, nº 5, pp. 775-784. https://doi.org/10.1080/00221689809498602

Peterka A.J. (1963). Hydraulic design of stilling basins and energy dissipators. Engineering monograph nº 25. U.S. Dept. of Interior.

Rajaratnam N. (1990). Skimming flow in stepped spillways. Journal of Hydraulic Engineering, vol. 116, nº 4, pp. 587-591. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1990)116:4(587)

Rice C.E. & Kadavy K.C. (1996). Model study of a roller compacted concrete stepped spillway. Journal of Hydraulic Engineering, vol. 122, nº 6. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1996)122:6(292)

Riera J. & Moñino A. (1998). Accurate measurement of large flows. Revision on criteria applied to spillways of dams. Dam Safety, Balkema, Rotterdam.

U.S. Army Corps of Engineers (1995). Hydraulic design of spillways. Technical Engineering and Design Gudes, nº 12, A.S.C.E. Press.

U.S. Bureau of Reclamation (1948). Studies on crests for overfall dams. Bulletin 3, Part VI, Boulder Canyon Project Final Reports.

U.S. Bureau of Reclamation (1970). Design of small dams. Dossat.

Wen X., Guo Y. & Fang D. (1998). Numerical modelling of spillway flow with free drop and initially unknown discharge. Journal of Hydraulic Research, vol. 36, nº 5, pp. 785-801. https://doi.org/10.1080/00221689809498603

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