Definición y Clasificación de las Obras Hidráulicas.

1. Definición y Clasificación de las Obras Hidráulicas.

Presas.

El propósito principal de una presa puede definirse como el de proveer retención y almacenamiento de agua de una manera segura. Si los efectos de la sedimentación o limitaciones similares, dependientes del tiempo de su utilidad operacional, no se toman en cuenta, no hay un periodo de diseño estructural nominal para las presas.

Dependiendo los materiales se pueden clasificar en dos grupos.

1. Presas de relleno que se construyen con terraplenes de suelos o enrocados. Las pendientes de los paramentos aguas arriba y aguas abajo son similares y con un ángulo moderado, lo que produce una sección ancha y un volumen de construcción grande con respecto a su altura.
2. Presas de concreto que se construyen con concreto macizo. Los taludes de los paramentos son diferentes, en general muy fuertes aguas abajo y casi verticales aguas arriba. Estas presas tienen perfiles relativamente esbeltos según su tipo.

Vertederos.

Los vertederos son básicamente estructuras de una presa que garantizan el paso seguro de las crecientes desde el embalse al tramo del río aguas abajo. El diseño del vertedero depende principalmente de la creciente de diseño, el tipo y la localización de la presa, y el tamaño y operación del embalse.

Los vertederos pueden clasificarse de carias maneras: según su función como vertederos de servicio(principal), de emergencia y auxiliar; de acuerdo con el modo de control como libre(incontrolado) o de compuerta (controlado); según el criterio hidráulico, es decir, el tipo, de caída libre, de canal lateral, rápida, de pozo, de sifón y túnel.

Desagües de fondo (cabezas altas).

El diseño de obras de desagüe de fondo depende, en esencia, del propósito del embalse y de la afluencia y deposición de los sedimentos en el embalse.

Obras de desviación:

Son estructuras utilizadas en un rio para elevar suficientemente su nivel, para desviar la totalidad o parte del flujo hacia un canal de suministro o conducto para irrigación, generación hidroeléctrica, uso domésticos e industriales, etc. [pic 1]

También se pueden utilizar para desviar inundaciones repentinas hacia áreas de irrigación o para recarga de acuíferos subterráneos.

Drenaje transversal y estructuras de caída. [pic 2]

Acueductos.

Un acueducto es una estructura de drenaje transversal construida en donde el nivel de la creciente del drenaje es menor que la solera del canal. Pequeños drenes pueden colocarse debajo del canal y las bancas consistentes en tubos de concreto o mampostería, mientras que en el caso de cruces de corrientes puede ser más económico conducir el canal sobre la corriente.

Sobrepaso.

En este tipo de obra de drenaje transversal, el dren natural corre por encima del canal, cuyo flujo debajo del dren siempre es a superficie libre. El sobrepaso se denomina canal sifón o simplemente sifón invertido si la solera del canal se desciende para acomodar el flujo, que siempre estará a presión.

Paso a nivel.

Las obras de paso a nivel se construyen cuando tanto el dren como el canal transitan más o menos al mismo nivel.

Vías de navegación interior.

Las vías navegables pueden dividirse en tres clases:

1. Canal natural, por ejemplo ríos, o parte de ríos, cuyo flujo no se modifica el canal del rio puede mejorarse mediante obras de encauzamiento;
2. Rios canalizados, cuyo flujo es en mayor o menor grado controlado por obras de ingeniería;
3. Canales, vías navegables totalmente artificiales cuya agua se obtiene por la derivación de ríos o bombeo desde embalses.

Estaciones de bombeo.

Las estaciones de bombeo se trata de convertir la energía mecánica en energía hidráulica utilizada para elevar aguas o aguas residuales a niveles mas altos. La energía mecánica se suministra mediantes potencia eléctrica (motor) o motores de diésel, gas o de vapor que utilizan ejes ya sean verticales u horizontales.

Obras de conducción y trasporte.

Transportar agua desde el sitio de captación hacia el consumidor, o de este hacia los sitios de descarga.

[pic 3]

Obras de Distribucion

Su función es simplemente repartir el agua entre los usuarios

[pic 4]

2. Elementos constitutivos de un aprovechamiento superficial.

2.1         Área de captación o cuenca hidrográfica de un río, definida a partir del sitio de almacenamiento.

 2.2         Almacenamiento, formado por una presa, en un sitio previamente escogido, que es donde se cambia el régimen natural del escurrimiento al régimen artificial de la demanda, de acuerdo con el fin o los fines a que se destine. Aquí es conveniente recordar que una presa consta, en lo general, de las partes siguientes:

Vaso

Cortina

Obra de desvío

Obra de toma

Obra de excedencias

2.3        Derivación, en donde, por medio de una presa, se deriva el escurrimiento del río hacia el sistema de conducción, el que, por conveniencia, a menudo se localiza a niveles superiores a los del lecho del río.

2.4        Sistema de conducción que puede estar formado por conductos abiertos o cerrados y sus estructuras; a través del cual se conduce el agua desde el punto de derivación hasta la zona de aprovechamiento.

2.5        Sistema de distribución, el cual se constituye de acuerdo con el fin específico del aprovechamiento. Por ejemplo: canales para riego por gravedad, tuberías a presión para plantas hidroeléctricas y poblaciones, etc.

2.6        Utilización directa del agua, la cual se efectúa también mediante elementos específicos según el fin de que se trate. Por ejemplo, turbinas en el caso de plantas hidroeléctricas, tomas domiciliarias en el caso de abastecimiento, procedimientos directos de riego, etc.

2.7        Eliminación de volúmenes sobrantes, la cual se efectúa por medio de un conjunto de estructuras especialmente construidas al efecto: sistema de alcantarillado en el caso de abastecimiento; drenes, en el caso de sistemas de riego; estructuras de desfogue, en el caso de plantas hidroeléctricas, etc. Los retornos o sobrantes del agua utilizada se regresan al cauce en la misma cuenca, condición que, desde el punto de vista del derecho humano, se debe procurar que se respete cuando las condiciones sanitarias o ecológicas lo permitan.

...