Modelamiento hidráulico de aliviaderos con disipadores de energía del tipo salto de esquí

Abstract

Los aliviaderos son estructuras que trasladan la excedencia de agua en una presa desde la cresta hasta su reincorporación en el cauce del río, para lo cual es necesaria una estructura de disipación de energía, con el objetivo de evitar daños en la base de la estructura; en este contexto, el uso del salto en esquí como elemento de disipación toma importancia por presentarse como una alternativa económica y segura. Para poder considerar en el diseño este disipador como una alternativa confiable, se deben tener datos e información precedente, que muestren su desempeño ante distintas condiciones de operación. El estudio de los saltos de esquí ha sido poco realizado y presenta una bibliografía limitada, por lo cual, resulta necesaria una investigación del mismo, de la cual se puedan obtener la mayor cantidad de datos y características para distintos escenarios. En la presente investigación, se realizó la recopilación de criterios y metodologías para el diseño este tipo de disipador, y la construcción de un modelo a escala reducida 1/100 de la estructura del aliviadero, con vertedero del tipo WES y estructura terminal con salto de esquí, donde se realizaron ensayos con variaciones en el caudal de operación, radio de curvatura del cucharón y ángulo de salida del cucharón, para los cuales se evaluaron los tirantes aguas arriba del aliviadero, presiones en el cucharón, calados de agua en el cucharón, longitudes máximas y mínimas de alcance del chorro, ancho de penetración del chorro y tirantes aguas abajo del aliviadero; además se pudo obtener el porcentaje de energía disipada para las condiciones en que se desarrolla el modelo. En base a todas estas mediciones se realizaron las respectivas comparaciones e interpretaciones de datos, con el fin de ampliar la información en cuanto al funcionamiento de esta estructura, para que pueda ser considerada por los diseñadores de futuras obras.