Estructuras Terminales

1. Estructuras Terminales

Estas estructuras deberán disipar la energía cinética que el agua adquiere en su caída desde el vaso hasta un sitio adecuado en el fondo del cauce, donde no genere problemas de erosión o socavación. Estas estructuras se diseñaran para que el agua , que sale del canal de descarga se aleje lo máximo posible dentro e lo económico, de la cortina o de alguna estructura complementaria.

El tipo de disipador de energía que se diseñe depende de la clase de material que se tenga en el sitio en que se puede descargar en la avenida. La U.S. Bureau of Reclamation y la U.S. Army Corps of Engineers, han hecho pruebas de obras disipadoras que van de acuerdo con las condiciones topográficas y morfológicas de la propia descarga, las cuales han sido clasificadas en lo siguiente:

1.1 U.S. Army Corps of Engineers

1.1.1 Salto hidráulico

Es usado para disipar la energía cinética por la formación de un salto hidráulico. El salto hidráulico implica el principio de conservación de momentum. Este principio establece que la presión más el momentum del flujo entrante debe ser igual a la presión más el momentum del flujo saliente más la suma de las fuerzas externas aplicadas en el tanque.

1.1.2 Tanque Amortiguador

Emplea un salto hidráulica como disipador de energía y es el método más efectivo para disipar energía en el flujo en los vertedores. Los dos parámetros básicos que deben ser determinados para el diseño de tanques amortiguadores son la plataforma de elevación y la distancia. Con los tanques amortiguadores se puede alcanzar un nivel efectivo de energía disipada teniendo ya sea una plataforma horizontal o con pendiente. El uso de una plataforma con pendiente u horizontal se basa en obtener el menor costo de tanque.

1.1.3 Tanque Amortiguador con Dentellones

Los dentellones son usados frecuentemente para ayudar a la formación del salto hidráulico. Su uso puede reducir de manera significante la longitud del salto, disminuir la profundidad requerida para cierta condición de descarga y proveer estabilidad al salto. La locación de estos dentellones, tamaño, forma y espacio son los parámetros importantes que deben de ser considerados para el diseño de un Tanque amortiguador con dentellones. El daño por cavitación en los dentellones y la superficie que lo rodea ocurrirá cuando los dentellones estén usados en conjunción con un flujo con un alto numero de Froude. El diseño del tanque amortiguador de descarga, el número de Froude y la frecuencia y duración esperada del uso son factores importantes que se deben de incluir en la decisión de añadir bloques de dentellones en un delantal de tanque amortiguador.

1.2 U.S. Bureau of Reclamation

1.2.1 Salto hidráulico (USBR I)

Es un medio útil para disipar exceso de energía en flujo supercrítico. Su mérito consiste en prevenir posible erosión debajo de los vertedores de desborde, caídas, compuertas, pues rápidamente reduce la velocidad del flujo sobre un lecho pavimentado a un punto donde el flujo se hace incapaz de erosionar el lecho del canal aguas abajo. El salto hidráulico utilizado para disipar energía esta actualmente confinado parcialmente o enteramente a un tramo del canal que es conocido como tanque amortiguador.

1.2.2 Tanque Amortiguador (USBR II)

Se utiliza en vertedores de presas altas y de presas de tierra para estructuras de grandes canales. La cubeta contiene bloques en la caída de entrada los cuales dividen el chorro de entrada y elevan una parte de el desde el piso, produciendo una longitud de salto más corta. En el extremo de aguas abajo se tiene un umbral dentado el cual reduce la longitud del salto y controla la socavación.

...