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Evaluación de la distribución del caudal específico en aliviaderos escalonados sin cajeros laterales

Abstract:

Tradicionalmente la construcción de aliviaderos escalonados en presas de hormigón compactado con rodillo (HCR) se caracteriza por la presencia de muretes guía que imponen un ancho constante a lo largo del aliviadero y que conducen el flujo desde la coronación hasta el pie. Dichos cajeros suponen una unidad de obra de costes y tiempos de ejecución significativa que resultan interesantes de reducir. En la literatura especializada se puede encontrar una amplia descripción del comportamiento hidráulico de rápidas escalonadas con cajeros laterales y aunque recientemente se han encontrado algunos ejemplos de diseño de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales no existe una investigación que defina el comportamiento hidráulico en esta condición. En este contexto, surgió el proyecto ALIVESCA cuyo principal objetivo fue caracterizar el comportamiento hidráulico de éste caso en base a un estudio en modelo físico. El modelo ubicado en los laboratorios del Instituto Flumen (UPC), opera bajo la semejanza de Froude. Se construyó representando un aliviadero prototipo de altura de presa de 75 m, altura de escalón de 1.20 m, pendiente 0.8 y un paramento de ancho de 45 m, (escala 1:15). En este artículo se presenta el efecto de la ausencia de cajeros en la distribución del caudal a lo largo y ancho de la rápida escalonada. Los resultados han permitido determinar que las variables que condicionan la expansión del flujo son: el caudal específico de vertido y la posición (altura) considerada. En base a estas variables, se propone un ajuste para predecir la distribución lateral del caudal a partir de la ecuación de conservación de la masa, utilizando medidas de aforo y tratamiento digital de imágenes.