Aliviadero, Tipos, Consideraciones de diseño, Seguridad, Galería



Un vertedero es una estructura que se utiliza para proporcionar la liberación controlada de los flujos de una presa o dique en una zona de aguas abajo, siendo típicamente el río que fue represado. En el Reino Unido que pueden ser conocidos como canales de desbordamiento. Aliviaderos liberan inundaciones para que el agua no sobrepasan y dañar o incluso destruir la presa. Excepto durante los períodos de crecida, el agua no fluye normalmente sobre un vertedero. En contraste, una ingesta es una estructura utilizada para liberar el agua sobre una base regular para el suministro de agua, la generación de energía hidroeléctrica, etc Compuertas y tapones de fusibles puede ser diseñado en vertederos para regular el flujo de agua y la altura de la presa. Otros usos del término "vertedero" incluyen no pasa de presas o puntos de venta de unos canales utilizados durante highwater y canales de salida excavados en las presas naturales, como morrenas.

Tipos

Un aliviadero está situado en la parte superior de la piscina de depósito. Las represas también pueden tener desagües de fondo con las válvulas o compuertas que pueden ser accionados para liberar el flujo de las inundaciones, y algunas presas carecen de vertederos de desbordamiento y se basan exclusivamente en desagües de fondo.

Hay dos tipos principales de vertederos: controlados y no controlados.

Un vertedero controlado tiene estructuras mecánicas o compuertas para regular la velocidad del flujo. Este diseño permite que casi toda la altura de la presa que se utilizará para el almacenamiento de agua durante todo el año, y el agua de la inundación puede ser liberado como lo requiere la apertura de una o más puertas.

Un vertedero incontrolado, en contraste, no tiene puertas; cuando el agua se eleva por encima del labio o de la cresta del aliviadero empieza a ser liberado desde el depósito. El ritmo de descarga se controla sólo por la profundidad del agua dentro del depósito. Todo el volumen de almacenamiento en el depósito por encima de la cresta del aliviadero puede ser utilizado sólo para el almacenamiento temporal de agua de la inundación, y no puede ser utilizado como almacenamiento de suministro de agua, ya que normalmente está vacía.

En un tipo intermedio, regulación del nivel normal del depósito es controlado por las puertas mecánicas. Si la entrada al depósito supera la capacidad de la puerta, un canal artificial llamado sea un aliviadero auxiliar o de emergencia que está bloqueado por un dique tapón fusible funcionará. El tapón fusible está diseñado para el exceso de la parte superior y vaciar en caso de una inundación grande, más grande que la capacidad de descarga de las compuertas del vertedero. Aunque puede tomar muchos meses para restaurar el enchufe y el canal después de una operación de este fusible, el daño total y el costo de reparación es menor que si las principales estructuras de retención de agua habían sido sobrepasados. El concepto de tapón fusible se utiliza en los que sería muy costoso de construir un aliviadero con capacidad para la inundación máxima probable.

Aliviaderos Chute

Aliviaderos Chute son comunes y básicos en el diseño, ya que transfieren el exceso de agua detrás de la presa por un declive suave hacia el río. Muy a menudo, se alinean en el fondo y los lados de hormigón para proteger la presa y topografía. Ellos pueden tener un dispositivo de control y algunos son más delgadas y se multiplican alineado si el espacio y el financiamiento estén bien apretados. Además, no siempre tienen el propósito de disipar la energía como aliviaderos escalonados. Aliviaderos Chute pueden ser arraigada con un deflector de bloques de hormigón, pero por lo general tienen un "labio flip 'y/o de la cuenca disipador que crea un salto hidráulico, protegiendo el pie de la presa de la erosión.

Aliviaderos escalonados

Canales escalonados y vertederos se han utilizado durante más de 3.000 años. Recientemente, nuevos materiales de construcción y técnicas de diseño han aumentado el interés por los aliviaderos escalonados y rampas. Los pasos producen una considerable disipación de energía a lo largo del conducto y reducir el tamaño de la cuenca de disipación de energía aguas abajo requerida.

La investigación todavía está activa en el tema, con los nuevos desarrollos en los sistemas de protección de desbordamiento de la presa de terraplén, aliviaderos convergentes y pequeño diseño vertedero.

Aliviaderos Bell-boca

Algunos vertederos están diseñados como una campana invertida para que el agua pueda entrar en todo el perímetro. Estos dispositivos vertedero incontrolados también se llaman gloria de la mañana, desagüe, agujero de la gloria o aliviaderos acampanadas. En áreas donde la superficie del embalse se congele, aliviaderos acampanadas son normalmente provistas de medios para romper el hielo para evitar el vertedero se convierta en hielo-bound. Presa Chaffey, situado cerca de Tamworth, Nueva Gales del Sur en Australia tiene un ejemplo clásico de un aliviadero de campana invertida. Fue el primero de su tipo en Australia.

En algunos casos aliviaderos acampanadas son controlados puerta. El aliviadero de la presa en Hungry Horse, la estructura de gloria de la mañana más alto del mundo, está controlada por una compuerta anillo de 64 por 12 pies.

Otros tipos

Otros tipos aliviadero incluyen una cresta de arco ojival que sobre-encabeza una presa, un canal lateral que se envuelve alrededor de la topografía de una presa y un laberinto que utiliza un "zig-zag" de diseño para aumentar la longitud del umbral para un diseño más delgado y el aumento de la descarga. También hay una entrada de gota que se asemeja a una toma de una planta de energía hidroeléctrica, pero las transferencias de agua detrás de la presa directamente a través de túneles en el río aguas abajo.

Consideraciones de diseño

La inundación más grande que las necesidades de ser considerados en la evaluación de un proyecto dado, independientemente de si se proporciona un vertedero, es decir, un proyecto dado debe tener estructuras capaces de transmitir de forma segura la inundación de diseño vertedero apropiado. Un intervalo de recurrencia de 100 años es la magnitud de las inundaciones se espera sobrepasar en el promedio de una vez cada 100 años. También se puede expresar como una frecuencia de excedencia con una posibilidad de que uno por ciento de ser excedido en cualquier año dado.

Disipación de energía

Cuando el agua pasa por encima de un vertedero y por la rampa, la energía potencial se convierte en aumento de la energía cinética. La falta de disipar la energía del agua puede conducir a la erosión y socavación a pie de la presa. Esto puede causar daños vertedero y socavar la estabilidad de la presa. Para poner esto en perspectiva, la energía, los aliviaderos de la presa Tarbela podrían, a pleno rendimiento, producirá 40.000 MW, aproximadamente diez veces la capacidad de su planta de energía.

La energía puede disiparse por hacer frente a una o más partes del diseño de un vertedero.

 Pasos

En primer lugar, en la superficie del vertedero en sí por tabiques y/o pasos a lo largo del aliviadero.

 Cubo de tirón

En segundo lugar, en la base de un vertedero, un cubo de tirón puede crear un salto hidráulico y desviar agua hacia arriba.

 Salto con esquís

Un salto de esquí también se puede dirigir el agua horizontalmente y, finalmente, hacia abajo en una piscina de inmersión o dos saltos de esquí pueden dirigir sus descargas de agua al chocar entre sí.

 Stilling cuenca

En tercer lugar, un cuenco amortiguador en el extremo de un aliviadero sirve para disipar más energía y evitar la erosión. Por lo general se llenan con una profundidad relativamente baja de agua y, a veces revestidos con hormigón. Un número de la velocidad de reducción de los componentes puede ser incorporado en el diseño de su canal inclinado para incluir bloques, bloques, paredes deflectoras ala, forúnculos superficie o un travesaño final.

Seguridad

Compuertas del vertedero pueden funcionar de repente y sin previo aviso, por control remoto. Intrusos en el vertedero corren el riesgo de ahogarse. Los vertederos son generalmente cercadas y equipadas con puertas cerradas para evitar traspasar informal dentro de la estructura. Las señales de advertencia, sirenas y otras medidas pueden estar en el lugar para advertir a los usuarios de la zona de aguas abajo de la liberación repentina de agua. Protocolos de funcionamiento pueden requerir "cracking" una puerta para liberar una pequeña cantidad de agua para advertir a las personas aguas abajo.

El cierre repentino de una puerta aliviadero puede resultar en el encallamiento de peces, y esto también es generalmente evitada.

Galería

 Medios relacionados con aliviaderos en Wikimedia Commons

  • Un vertedero laberinto y una escala de peces del Hope Mills Dam, en Carolina del Norte

  • Vertedero con cuchara flip en Burdekin Presa.

  • El agua entra en Arizona tambor-gate del aliviadero de la presa Hoover durante las inundaciones de 1983.

  • A la entrada del vertedero de laberinto en la presa de Ute en New Mexico.

  • Un vertedero de tipo conopial en la presa de Cristal en Colorado.

  • Un aliviadero de emergencia con enchufe fusible y un aliviadero de conopial auxiliar en Nueva Presa de Waddell.

  • Aliviaderos semicircular de Ohzuchi Presa

  • Mirando hacia abajo en la desembocadura del aliviadero Bell en Llyn Celyn