Tipos de Presas y Vertederos y Visita Técnica Presa Daula Peripa

download Tipos de Presas y Vertederos y Visita Técnica Presa Daula Peripa

of 41

Transcript of Tipos de Presas y Vertederos y Visita Técnica Presa Daula Peripa

ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS DE LA TIERRA

MATERIA:OBRAS HIDRULICAS

INFORME:VISITA TCNICA A LA PRESA DAULE PERIPA

PROFESOR:ING. MANUEL IGNACIO GMEZ DE LA TORRE

ESTUDIANTES:JONATHAN ARVALOANDRS CRDENASERIKA CEDEOGABRIELA CEVALLOSISRAEL ESPINOZAANDRS VERAMADELAINE VILLALTA

I TRMINO 2013CONTENIDOINTRODUCCIN1OBJETIVO GENERAL2OBJETIVOS ESPECFICOS2MARCO TERICO2PRESAS2CLASIFICACIN3DE ACUERDO A SU USO3PRESAS DE ALMACENAMIENTO3PRESAS DE DERIVACIN3PRESAS REGULADORAS3DE ACUERDO AL PROYECTO HIDRULICO3PRESAS VERTEDORAS3PRESAS NO VERTEDORAS4DE ACUERDO A LOS MATERIALES QUE FORMAN LA ESTRUCTURA4PRESAS DE TIERRA4PRESAS DE ENROCAMIENTO4PRESAS DE CONCRETO TIPO GRAVEDAD4PRESAS DE CONCRETO DEL TIPO DE ARCO4PRESAS DE CONCRETO DEL TIPO DE CONTRAFUERTES4OTROS TIPOS DE PRESAS5FACTORES FSICOS QUE GOBIERNA EN LA SELECCIN DEL TIPO DE PRESA5VERTEDEROS6SELECCIN DEL TAMAO Y TIPO DE VERTEDERO7SELECCIN DEL PROYECTO DEL VERTEDOR7PARTES QUE CONSTITUYEN UN VERTEDERO7TIPOS DE VERTEDEROS8VERTEDERO DE DESCARGA LIBRE8VERTEDERO DE CIMACIO.9VERTEDERO DE TIPO CANAL LATERAL.11VERTEDERO DE TIPO CANAL DE DESCARGA13VERTEDERO DE CONDUCTO O DE TNEL.15VERTEDERO EN EMBUDO O POZO16VERTEDERO TIPO ALCANTARILLA17VERTEDERO TIPO SIFN20VISITA TCNICA REPRESA DAULE PERIPA28DESCRIPCIN DE LA PRESA29OBRAS HIDRULICAS CON QUE CUENTA LA PRESA30OPERACIN DEL VERTEDERO SOBRE LA COTA 8530GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA31TURBINAS32GENERADORES33SALA DE CONTROL33ANLISIS34OBSERVACIONES35CONCLUSIONES35BIBLIOGRAFA36

INTRODUCCIN

El presente trabajo constituye una recopilacin de lo aprendido en clases de la materia Obras Hidrulicas y un enfoque tcnico acerca de la visita realizada a la presa Daule Peripa el da sbado 13 de Julio del presente ao.

La empresa que se encarga de operar los recursos hdricos de la represa es Hidronacin S.A. fundada por CEDEG en 1998 que pas a formar parte de CELEC EP, como una Unidad de Negocio desde la re-unificacin del sector elctrico en el 2010.

La represa Daule Peripa es el proyecto hidroelctrico ms importante de la costa Ecuatoriana debido a que tiene una capacidad de 6000 hm3 y aporta con una generacin de 213 Mw. Esta presa sobresale porque complementa estacionalmente la generacin de Paute, ya que en poca de estiaje en la zona oriental del pas, se cuenta con ms recursos hdricos en la zona occidental. Otra ventaja que presenta es que permite re aprovechar los recursos hdricos del proyecto multipropsito Baba.

La presa es tipo gravedad para resistir el empuje del agua transmitiendo el esfuerzo a la tierra. Es una represa con durabilidad larga que necesita de mantenimiento preventivo apenas una vez al ao.

Figura 1. Ubicacin Geogrfica de la Presa Daule-Peripa

La presa consta con diferentes tipos de obras hidrulicas tales como: vertederos, compuertas, tneles y tomas de agua; que son las partes que ms destacan en este documento pues en ellos radica la importancia de este informe los cuales sern incluidos y analizados ms adelante.

Figura 2. Vista Panormica de la Presa Daule-Peripa

OBJETIVO GENERAL Identificar y relacionar las obras hidrulicas observadas en la represa Daule-Peripa con los conocimientos adquiridos en clases.

OBJETIVOS ESPECFICOS Describir los tipos de aliviaderos, cuando se pueden usar y de qu condiciones depende su uso.

Describir las diferentes obras Hidrulicas observadas en la visita tcnica a la represa Daule-Peripa.

MARCO TERICO

PRESASUna presa es una barrera fabricada con piedra, hormign o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un ro o arroyo. Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regado, para elevar su nivel con el objetivo de derivarla a canalizaciones de riego, para laminacin de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la produccin de energa mecnica al transformar la energa potencial del almacenamiento en energa cintica y sta nuevamente en mecnica al accionar la fuerza del agua un elemento mvil. La energa mecnica puede aprovecharse para producir energa elctrica, como se hace en las centrales hidroelctricas.

CLASIFICACINLas presas se pueden clasificar en varias categoras, en este documento ser de acuerdo con: El uso. Proyecto hidrulico. Materiales que forman las estructura.

DE ACUERDO A SU USOSe clasifican en: Presas de almacenamiento. Presas de derivacin. Presas de regulacin.

PRESAS DE ALMACENAMIENTOSe construyen para embalsar agua en los perodos en que sobra. stas a su vez se pueden clasificar de acuerdo al objetivo del almacenamiento como para: Abastecimiento de agua. Para recreo. Cra de peces y animales salvajes. Generacin de energa hidroelctrica. Irrigacin, etc.

PRESAS DE DERIVACINProporcionan carga para desviar agua a zanjas, canales, sistemas de conduccin, riego, usos municipales e industriales.

PRESAS REGULADORASSirven para retardar el escurrimiento de las avenidas y disminuir el efecto de las ocasionales. Se dividen en 2 tipos.

En el primer tipo el agua se almacena temporalmente y se deja salir por una obra de toma.

En el segundo tipo (tambin conocidas como diques) el agua se almacena tanto tiempo como sea posible y su principal objetivo es recargar los acuferos y detener sedimentos.

DE ACUERDO AL PROYECTO HIDRULICO Se clasifican como: Presas vertedoras Presas no vertedoras

PRESAS VERTEDORASDescargan sobres sus coronas y estn hechas de materiales que no se erosionen debido a las descargas. Se pueden emplear materiales como concreto, mampostera, acero y madera.

PRESAS NO VERTEDORASEn estas presas el agua no rebasa sobre sus coronas.

DE ACUERDO A LOS MATERIALES QUE FORMAN LA ESTRUCTURASe clasifican en los siguientes tipos: Presas de tierra. Presas de enrocamiento. Presas de gravedad de concreto. Presas de arco de concreto. Presas de contrafuerte de concreto. Presas de madera.

PRESAS DE TIERRASon las ms comunes e intervienen materiales en su estado natural que requieren mnimo tratamiento. Tienen cimentaciones menos exigentes por lo tanto son ms econmicas. Pueden estar hechas de un solo material o de varios materiales. Requieren estructuras complementarias que sirvan de vertedores de demasas. Pueden fallar debido a perforaciones hechas por animales cavadores.

PRESAS DE ENROCAMIENTOSe utilizan rocas de todos los tamaos para dar estabilidad a una membrana impermeable que se encuentra del lado del talud mojado. Esta membrana puede ser una losa de concreto, un recubrimiento de concreto asfaltico, placas de acero o un ncleo interior delgado de tierra impermeable.

Se destruye si el agua les rebasa as que deben tener un vertedor de demasas. Requieren cimentaciones que no estn sujetas a grandes magnitudes de asentamientos como para romper la membrana impermeable. Las cimentaciones adecuadas son: arena compactada y grava.

PRESAS DE CONCRETO TIPO GRAVEDADLas presas de gravedad, de concreto se adaptan los lugares en los que se dispone de una cimentacin de roca razonablemente sana, aunque las estructuras bajas se pueden establecer sobre cimentaciones aluviales si se construye en los dados adecuados. Se adaptan bien para usarse como cresta vertedora y, debido a esta ventaja, a menudo se usan formando la parte vertedora de las presas de tierra y de enrocamiento o una presas derivadora. Pueden tener plantas curva o recta. La planta curva puede proporcionar algunas ventajas en lo que respecta al costo y a la seguridad.

PRESAS DE CONCRETO DEL TIPO DE ARCOLa relacin de la distancia entre los arranque del arco a la altura no en grande y donde la cimentacin en estos mismos arranque es roca slida capaz de resistir el empuje del arco.

PRESAS DE CONCRETO DEL TIPO DE CONTRAFUERTESComprenden las de losas y las de arco. Requieren aproximadamente el 60% luego o menos de concreto que las presas macizas de gravedad.OTROS TIPOS DE PRESASOtro tipo de presa es hecha de madera, la cual resulta antieconmica y de poca vida til.

FACTORES FSICOS QUE GOBIERNA EN LA SELECCIN DEL TIPO DE PRESA

Costo de las protecciones contra las descargas del vertedor de demasas.

Desvo de la corriente durante la construccin.

Mano de obra.

Disposicin de equipo.

Accesibilidad al lugar de obra.

Costo general de la construccin.

Topografa:Dicta la primera eleccin del tipo de la presa. Debe estar en conformidad con las condiciones naturales. La localizacin del vertedero depende de la topografa local.

Condiciones geolgicas y la cimentacin:La cimentacin desprenden de las caractersticas geolgicas y del espesor de los estratos que van a soportar el peso de la presa; de esa inclinacin, permeabilidad, y relacin con los estratos subyacentes, falla y fisuras. La cimentacin limitar la relacin del tipo.

Cimentaciones de rocas slida:Debido a su relativamente alta resistencia a las cargas, y su resistencia a la erosin y filtracin, presentan pocas restricciones.

Cimentaciones de grava:Si est bien compactada, es buena para construir presas de tierra, de enrocamiento, y presas bajas de concreto. Deben tomarse precauciones impermeabilizantes.

Cimentaciones de limos o de arena fina:Se pueden utilizar para apoyar presas de gravedad de poca altura si estn bien proyectas. No sirven para presas de enrocamiento. Tienen problemas con asentamientos, tubificaciones, y las prdidas excesivas por filtracin, y la proteccin de la cimentacin en el pie del talud seco, contra la erosin.

Cimentaciones de arcilla:Se pueden usar para apoyar las presas, pueden producirse grandes asentamientos si la arcilla no est consolidada y su humedad es elevada. No son buenas para la construccin de presas de concreto del tipo gravedad y no deben usarse para presas de escollera.

Cimentaciones irregulares:Estas condiciones desfavorables pueden resolverse empleando detalles especiales en los proyectos.

Materiales disponibles:Los materiales pueden estar disponibles cerca o en el lugar y sirven como: Suelos para los terraplenes.

Rocas para terraplenes y para enrocamiento.

Agregados para concreto (arena, grava, y era triturada).

El tipo ms econmico de presa ser aquella en el que se encuentren suficientes materiales de buena calidad a una distancia razonable.

Tamao y situacin del vertedor de demasas:El tamao, tipo y las restricciones naturales en su localizacin sern el factor decisivo para la eleccin del tipo de prensa as como las magnitudes de las avenidas que tengan verterse.Combinando la presa y el vertedor para que formen una sola estructuras puede resultar conveniente.

Temblores:Se debern tomar en cuenta el aumento de las cargas y de los esfuerzos. Los tipos de estructuras que mejor se adaptan a resistir las sacudidas de los terremotos sin perjudicarse son las presas de tierra y las de concreto del tipo de gravedad.

VERTEDEROSLos vertederos de demasas en las presas de almacenamiento y en las reguladoras tienen la funcin de dejar escapar el agua excedente que no cabe en el espacio de almacenamiento; en las presas derivadoras dejan pasar los excedentes que no se envan al sistema de derivacin.

Para que no se erosione y socave el taln aguas abajo de la presa, el vertedero debe ser localizado de manera adecuada hidrulica y estructuralmente.

SELECCIN DEL TAMAO Y TIPO DE VERTEDEROConsideraciones generales:La seleccin depende de muchos factores a considerarse tales como la hidrologa, hidrulica, proyecto, costo y daos posibles.

Las caractersticas de evacuacin de un vertedero dependen de la forma especial de control que se haya elegido para la descarga. Que puede tener forma de un vertedero de demasas, de orificio, de tubo corto o de tubo largo. Estos pueden carecer de medios de control o pueden estar provistos de compuertas o de vlvulas para regular la descarga.

Combinacin de vertederos de servicio y vertederos auxiliares:De ser favorables las condiciones de emplazamiento, se puede considerar la opcin de economizar realizando una combinacin entre un vertedero auxiliar con uno de servicio.

El vertedor de servicio funcionar frecuentemente mientras que el auxiliar funcionar solamente cuando se exceda el caudal del reservorio. Ya que el vertedor auxiliar no ser usado con mucha frecuencia, se lo puede concebir con menor grado de seguridad que el solicitado para otras estructuras.

Vertedores de emergencia:Sirven para dar mayor seguridad cuando las posibilidades de que ocurra un desastre o alguna situacin imprevista suceda.

SELECCIN DEL PROYECTO DEL VERTEDORSe puede elaborar el proyecto especfico despus de que se ha determinado la carga hidrulica y la caracterstica de descarga del vertedor tomando en cuenta la topografa, cimentacin y estructura de control solicitada.

Un vertedor puede ser parte integrante de una presa o puede ser una estructura separada.

PARTES QUE CONSTITUYEN UN VERTEDERO

Estructura de control:Es la que gobierna y regula la descarga del vaso. Puede consistir de una cresta, vertedor, orificio, boquilla o tubo y pueden tomar varias formas tanto en su posicin como en su figura. Pueden ser: Rectos. Curvos. Semicirculares. Tener forma de U. Redondos.

Canal de descarga:Se encarga de conducir los volmenes descargados por la estructura de control al cauce, debajo de la presa. Las dimensiones del canal de descarga dependen de los requerimientos hidrulicos.

Estructura terminal

Canales de llegada y descarga:Canales de llegada son los que sirven para captar agua del vaso y conducirla a la estructura de control.

TIPOS DE VERTEDEROSLos tipos de vertedores son los siguientes: Descarga libre Tipo cimacio. Tipo canal lateral. Tipo canal abierto. Tipo conducto de tnel. Tipo boca de cada. Tipo alcantarilla. Tipo sifn.

VERTEDERO DE DESCARGA LIBRE

Figura 3. Ejemplo de un vertedero de Descarga Libre.

Los vertedores de descarga libre o de cada recta son aquellos en los que el agua cae libremente de la cresta. Este tipo es el conveniente para las presas formadas por arcos delgados o para las presas vertedoras o cuando la cresta del vertedor tiene su paramento del lado de aguas abajo vertical o casi vertical. La descarga puede ser libre, como en el caso de un vertedor de pared delgada, o correr a lo largo de una seccin angosta de la cresta. Ocasionalmente, la cresta se prolonga en la forma de boquilla volada para alejar el agua del paramento de la seccin vertedora. En los vertedores de cada libre el lado inferior de la lmina se ventila suficientemente para evitar pulsaciones en ella. Cuando no se construye una proteccin artificial en la base de la cada, se producen erosiones en los causes formndose estanques profundos. El volumen y la profundidad del estanque estn relacionados a la variacin de las descargas, a la altura de la cada, y a la profundidad del agua de descarga. La resistencia a la erosin del material del cauce, incluyendo la roca fija, tienen poca influencia en el tamao del estanque, en lo nico que influye es en el tiempo necesario para excavarlo en toda su profundidad.

Cuando no se pueda tolerar la erosin, se puede hacer un estanque artificial, construyendo una presa auxiliar aguas debajo de la estructura principal o excavando un estanque que se reviste de concreto.

Si los tirantes del agua de descarga son suficientes, se formara un resalto hidrulico cuando la lmina libre cae sobre un zampeado plano. Se ha demostrado que la ecuacin de la cantidad de movimiento para el salto hidrulico se puede aplicar a las condiciones hidrulicas, en la base de la cada, para determinar los elementos del resalto hidrulico.

Se puede proyectar para utilizarse con una amplia variacin de tirantes en el agua de descarga un vertedor de descarga libre para las presas bajas de tierra. Consiste principalmente en un vertedor recto construido en el extremo superior de un canal de descarga de seccin rectangular, con un lavadero horizontal colocado al nivel del cauce o ms abajo. En este caso se han colocado dados y una solera horizontal a la salida para facilitar la formacin del resalto hidrulico y para reducir la erosin en el cauce de aguas abajo. Este tipo de estructura no se adapta a las grandes cadas en cimentaciones inestables, debido a las grandes fuerzas producidas por los impactos que debe absorber el lavadero en el punto que cae la lamina del agua. Las vibraciones producidas por el impacto pueden agrietar o dislocar la estructura, con el peligro de que falle por tubificaciones o socavaciones.

VERTEDERO DE CIMACIO.

Figura 4. Ejemplo de un vertedero de Cimacio - Gral. Martn Miguel de Gemes-Argentina

Los vertedores de cimacio tienen una seccin en forma de S. La curva superior del cimacio ordinariamente se hace que se ajuste rigurosamente al perfil de la superficie inferior de una lmina de agua con ventilacin cayendo de un vertedor de cresta delgada. La lmina de agua se adhiere al parmetro del perfil, evitando el acceso de aire a la cara inferior de la lmina. Para las descargas efectuadas con la carga de proyecto, el agua se desliza sobre la cresta sin interferencia de la superficie que la limita y alcanza casi su eficiencia mxima de descarga. El perfil, en la parte que sigue de la curva superior del cimacio se contina en tangente a lo largo de un talud para soportar la lmina de agua sobre la superficie de derrame. Una curva inversa al pie del talud desva el agua hacia el lavadero de un estanque amortiguador o dentro del canal de descarga del vertedor.

Figura 5. Formas de Cimacios

La curva superior de la cresta puede hacerse ms ancha o ms aguda que la de lamina de agua. Las ms anchas hacen que la lmina de agua se apoye producindose una presin hidrosttica positiva a lo largo de la superficie de contacto. En esta forma, la lamina soportada crea un efecto de remanso y reduce la eficiencia de la descarga.

Cuando las curvas son ms agudas, la lmina tiende a separarse de la cresta y a producir una presin inferior a la atmosfrica a lo largo de la superficie de contacto.

Esta presin negativa tiene por efecto aumentar la carga hidrulica efectiva, aumentando, por lo tanto, la descarga.

La cresta de cimacio y el lavadero pueden construir todo el vertedor de demasas, mientras que en otros tipos de vertedores como la porcin vertedora de una presa de concreto del tipo de gravedad; o la cresta de cimacio puede ser solamente la estructura de control de algn otro tipo de vertedor. Debido a su elevada eficiencia, la seccin de cimacio es la que usa en la mayor parte de las crestas de control de los vertedores de demasas.Ventajas Permite un ptimo coeficiente de gasto.

Mantiene la estabilidad estructural a travs del peso del material utilizado.

Caractersticas Para darle estabilidad estructural, puede ser necesario que el parmetro aguas arriba del cimacio sea inclinado.

Su carga de diseo es la relacin entre la altura de la cresta y la altura de la carga que se produce sobre la cresta.

VERTEDERO DE TIPO CANAL LATERAL.

Figura 6. Hidroelctrica Yacyreta-Paraguay.

Los vertedores en canales laterales son aquellos en los que el vertedor de control se coloca a lo largo del costado, y, aproximadamente, paralelo, a la porcin superior del canal de descarga del vertedor. El agua que se vierte sobre la cresta cae en un conducto angosto opuesto al vertedor, gira, aproximadamente, un ngulo recto, y luego continua hasta caer dentro del canal de descarga principal. Est supeditado solamente a las condiciones hidrulicas que imperan en el tramo de aguas arriba del canal de descarga y es, ms o menos, independiente de los detalles elegidos para los otros componentes del vertedor. Las descargas de los canales laterales pueden conducirse directamente a un canal de descarga abierto, a un conducto cerrado o a un tnel inclinado. El agua puede entrar al canal lateral en uno solo de los lados del conducto en caso de que este localizado en una ladera empinada, o por ambos lados y por el extremo si est ubicado en la cumbre de una loma o en una ladera suave.

Requisitos para la Construccin

Calidad de AguaCaractersticas fsicas, qumicas y bacteriolgicas.Focos de contaminacin.Usos de suelo y cuerpo de agua.Caractersticas culturales locales. Cantidad de Agua.Estudio Hidrolgico.Mediciones de caudal.Niveles mximos y mnimos.

Reconocimiento Geolgico SuperficialFallas geolgicas.Zonas de deslizamientos.Zonas de hundimiento.

Estudios GeotcnicosEstabilidad de los suelos.Resistencia admisible.Granulometra de los suelos.

Levantamiento TopogrficoMorfologa del terreno.Topografa del cauce del agua.

Estos vertedores son para caudales de diseo pequeos, es decir son de poca capacidad, su construccin es econmica. Para esto debe de tenerse cuidado con los clculos para prevenir el mal funcionamiento de la obra.

FuncionamientoEl vertedero lateral es un dispositivo que permite el paso del agua por encima de una cresta, orientada en un sentido paralelo a la direccin principal de la corriente.

Figura 7. Funcionamiento del vertedero del tipo Canal Lateral

Mientras mayor sea el gradiente hidrulico y la longitud de la cresta, mayor ser la descarga a travs del vertedor, de la misma forma mientras mayor sea la velocidad original de la corriente, menor ser la descarga.

VERTEDERO DE TIPO CANAL DE DESCARGA

Figura 8. Ejemplo de un vertedero de tipo Canal de Descarga.

Conocidos tambin como vertedor de canal de descarga, de canal abierto o de cubeta; su descarga es conducida desde el vaso hasta el nivel del rio aguas abajo, por un canal abierto, colocado a lo largo de la ladera del emplazamiento de la presa o de un puerto.

Estas designaciones se pueden aplicar sin tomar en cuenta el mecanismo de control usado para regular el gasto. As, un vertedor que tenga un canal de tipo de descarga, aunque est controlado por un vertedor, un orificio con compuertas, un vertedor lateral, o alguna otra estructura de control, puede todava llamrsele vertedor de demasas con canal de descarga. Sin embargo, el nombre se aplica con mayor frecuencia cuando el control del vertedor se coloca normal o casi normal al eje de un canal abierto y donde las lneas de corriente, tanto arriba como debajo de la cresta de control, se mueven en la direccin del eje.

Los vertedores de demasas con canales de descarga se han usado en las presas de tierra ms que los de cualquier otro tipo.

Factores que Influyen en su Eleccin Sencillez de su proyecto y construccin.

Adaptabilidad a casi cualesquiera condiciones de la cimentacin; se han construido con xito en todos los tipos de materiales de cimentacin, que varan desde la roca a la arcilla

Economa por lo general se utiliza el material de la excavacin en el terrapln de la presa.

Figura 9. Presa de Gran Canarias: Las Nias.

Ordinariamente este tipo de vertederos consta de un canal de entrada, una estructura terminal y un canal de salida. La forma ms sencilla de vertedor de canal de descarga es la que tiene su lnea central recta y es de anchura uniforme. El eje del canal de entrada o el del canal de descarga debe ser curvo para adaptar su alineamiento a la topografa, en estos casos, se confina la curvatura al canal de entrada, si es posible, debido a la pequea magnitud de las velocidades de llegada.

Cuando el canal de descarga debe ser curvo, con frecuencia se le da sobre elevacin a su plantilla para guiar el agua a alta velocidad en la curva, evitando que se acumule en el costado exterior de la misma.

Los perfiles de los vertedores con canal de descarga, por lo general, dependen de la topografa del emplazamiento y de las condiciones subterrneas de la cimentacin. La estructura de control, se coloca en lnea con la lnea central de la presa o aguas arriba de ella. La porcin superior del canal de descarga se lleva con la pendiente mnima hasta que sale a la superficie de la ladera, para disminuir la excavacin. La porcin muy inclinada del canal de descarga sigue el talud de la ladera. La circulacin del agua aguas arriba de la cresta, se efecta a velocidad subcrtica, que luego es crtica al pasar por el control. Las velocidades en el canal de descarga se mantienen en el rgimen supercrtico, siendo constantes o aceleradas, hasta llegar a la estructura terminal.

Para un ptimo funcionamiento del proyecto, se deber evitar los cambios bruscos en direccin vertical y las curvas bruscas cncavas o convexas en el perfil del canal de descarga. De la misma manera, la convergencia o divergencia en la planta debe ser gradual con objeto de evitar la formacin de ondas transversales, rociones en las paredes, turbulencia excesiva o distribucin irregular del agua en la estructura terminal.

VERTEDERO DE CONDUCTO O DE TNEL.

Figura 10. Ejemplo de un vertedero de Conducto o Tnel.

En el vertedor que se usa un canal cerrado para conducir la descarga alrededor o debajo de la presa se lo llama de conducto o de tnel, segn corresponda. El canal cerrado puede tomar la forma de un tiro vertical o inclinado, de tnel horizontal a travs de tierra y roca, o de un conducto construido como corte abierto y cubierto de tierra. Se puede usar la mayor parte de las formas de estructuras de control, incluyendo crestas vertedoras, orificios de entrada verticales o inclinados, pozos verticales y vertederos laterales en los vertederos de demasas de conducto y tnel.

Funcionamiento Con la excepcin de los que tienen entradas de orificios o de pozo, los vertedores de demasas de tneles y de conductos se proyectan para funcionar parcialmente llenos en su longitud. En los de control de pozo o de orificios, el tamao del tnel o conducto se elige de manera que funcione lleno en un tramo corto en el control y luego parcialmente en el resto de su longitud. En los vertederos de demasas de tnel o de conducto cerrado se debe prever una ventilacin abundante para evitar la formacin e interrupcin de efectos sifnicos que se producirn en parte de tnel o conductos, que tendran a obstruirlos temporalmente debido a la evacuacin de aire producida por pulsaciones de chorro de agua , por el oleaje o por los remansos. Para garantizar la circulacin libre en el tnel, la relacin del area hidrulica al area total del tnel se limita, con frecuencia, a , aproximadamente el 75%. Los tubos de ventilacin deben colocarse en los puntos crticos a lo largo del tnel o conducto para garantizar la entrada de aire adecuada con la que se evite una circulacin inestable en el vertedor.

VentajasLos vertedores de demasas de tnel pueden tener ventajas en los emplazamientos de los caones angostos, con laderas escarpadas, o en lugares en los que existen peligros para los canales abiertos por aludes o derrumbes de roca. Los de conducto cerrado pueden resultar convenientes en los emplazamientos situados en los valles amplios, en los que las laderas suben gradualmente y quedan a distancia considerable del cauce de la corriente. El uso de un conducto cerrado permite localizar el vertedor de las demasas debajo de la presa cerca del cauce.

Desventajas En el caso de que el gasto de diseo fuese diseado, los tneles se llenaran y la eficiencia del conjunto vertedor tnel disminuira notablemente. Esto representa menor peligro en los vertedores de canal y con ello una desventaja de los vertederos de tnel.

Cuando la cada es grande, se desarrollan velocidades del agua excesivas que pueden daar seriamente los revestimientos del tnel. Su reparacin trae consigo maniobras ms complicadas y costosas que en los vertedores de canal.

Por tanto es recomendable emplear vertedores en tnel solo cuando se agoten las posibilidades de empleo de otros tipos.

Elementos de vertedores de tnel. Estructura de control. Tnel d transicin. Tnel de desvo. Seccin de control. Conducto de descarga. Cubeta salto de Esqu.

VERTEDERO EN EMBUDO O POZO

Figura 11. Ejemplo de un vertedero en Embudo o PozoUn vertedor de pozo o embudo es uno en el que el agua entra sobre un bordo en posicin horizontal, cae en un tiro vertical o inclinado y luego corre al cauce del rio de aguas abajo por un entubamiento horizontal. Se puede considerar la estructura formada por tres elementos, que son: un vertedor de control, una transicin vertical, y un canal de descarga cerrado. Cuando la entrada tiene forma de embudo, a este tipo, con frecuencia se le llama vertedor de demasas bocina.

Las caractersticas de descarga de los vertedores de demasas de pozo pueden cambiar al variar la carga hidrulica. El control tambin variara de acuerdo con las capacidades relativas de descarga del vertedor, de la transicin y del conducto o tnel. Por ejemplo, al aumentar la carga en un vertedor de la transicin, y luego el tramo de tubo lleno en la porcin de las aguas abajo. No se recomienda proyectar los vertedores de demasas para trabajar como tubo lleno excepto para las cadas de muy poca altura.

Ventajas y desventajasLos vertedores de demasas de pozo se pueden usar ventajosamente en los emplazamientos de las presas en los caones muy angostos, en los que las laderas son muy inclinadas, o en donde se dispone de un tnel de derivacin o de un entubamiento, para usarse como ramal de aguas abajo. Otra ventaja de este tipo de vertedor de demasas es que casi se alcanza la mxima capacidad con cargas relativamente pequeas; esta caracterstica hace que el vertedor sea ideal para usarse cuando su gasto est limitado. Esta caracterstica tambin se puede considerar una desventaja, porque aumenta poco su capacidad cuando las cargas son mayores que las del proyecto, lo que sera una desventaja si este tipo de vertedor se fuera a usar como un vertedor de servicio, en combinacin con un vertedor auxiliar o de emergencia.

Elementos de vertedores en embudo. Entrada de pozo. Cresta del vertedor. Dentellones de collar. Conducto. Canal de descarga. Estanque amortiguador. Cresta.

VERTEDERO TIPO ALCANTARILLA

Se consideran adaptaciones especiales de vertedor de entubamiento o de tnel, son estructuras de cruce que conducen agua de un canal o un dren, la alcantarilla reduce el cauce de la corriente, produciendo represamiento del agua, y por ende un aumento de velocidad dentro del conducto y a la salida.

A diferencia de los otros tipos de conductos su pendiente es similar a la de la superficie donde este est colocado. La abertura de entrada del vertedor de ser de aristas vivas o redondeadas, y el acceso al conducto puede tener paredes abocinadas o inclinadas con un piso a nivel o inclinado.La tubera generalmente trabaja parcialmente llena pero tambin puede hacerlo llena pero es necesario boquillas abocinadas o de forma hidrodinmica, adems a veces tambin se usan entradas de sombrero para facilitar este cambio de semi-lleno a lleno evitando que se creen vrtices que interfieran con el funcionamiento.

Cuando estos son colocados a pendientes altas funcionaran llenos, apareciendo presiones negativas en las superficies que limitan el conducto, si estas son muy grandes provoca capitacin o destruccin de la estructura, pueden formarse grietas o fisuras absorbiendo materiales. Por lo tanto este tipo de vertedor no puede operar con cargas grandes, siendo usados en cadas hidrulicas no superiores a 25 pies.

Ventajas Adaptabilidad Funcionan llenos y parcialmente llenos. Sencillez y economa en construccin. Pueden colocarse sobre un banco excavado a lo largo de las laderas o atravesando la seccin principal de la presa.

Desventajas Su capacidad no aumenta. Poca seguridad en caso de avenida de proyecto insuficiente. Necesario otros vertederos de servicio o auxiliares en caso de emergencia

USOPrincipalmente este diseo hidrulico radica en proveer una estructura con capacidad de descargar econmicamente una cantidad de agua dentro de los lmites establecidos de elevacin de aguas y velocidades, la finalidad del diseo es proporcionar una alcantarilla ms econmica y eficiente, es decir de menor seccin transversal necesaria.

CRITERIOS DE DISEO

Regulaciones de escurrimiento en la alcantarilla: Pendiente del lecho de la corriente aguas abajo y arriba. Pendiente de fondo de la alcantarilla Altura de ahogamiento permitido en la entrada Tipo de entrada Rugosidad en las paredes de la alcantarilla Altura del remanso de la salida.

Para la construccin de la alcantarilla se debe establecer: Caudal de diseo Altura de agua permisible en la entrada Altura de agua a la salida Pendiente de colocacin de conducto. Longitud. Tipo de entrada. Longitud y tipo de transiciones. Velocidad de flujo permisible en salida.

CONSIDERACIONES DE DISEO1) Diseadas para una presin hidrosttica interna mnima.

2) Dimetro de cantar ella depender del caudal y por ende la velocidad admisible. (Tabla 1)

3) La mxima elevacin del nivel de agua en entrada es igual al dimetro ms 1.5 la carga de velocidad en la alcantarilla. (Tabla 2)

4) Pendiente mnima es de 0.005

5) Talud a la orilla del camino: 1.5:1

6) Las transiciones reducen las prdidas de carga y previenen la erosin disminuyendo los cambios de velocidad. Las transiciones pueden hacerse de concreto, tierra y suelo cemento.

7) Collares que incrementan la longitud del movimiento del agua a travs del exterior del tubo.

8) Las perdidas asumidas son de 1.5 veces la carga de velocidad en la tubera ms las perdidas por friccin.

9) Para el clculo de las perdidas en las alcantarillas funcionando llenas, se puede usar la siguiente formula, en el sistema ingls:

Tabla 1. Relacin Dimetro - Velocidades de agua en alcantarilla

Tabla 2. Tipos de Entrada

VERTEDERO TIPO SIFN

Figura 12. Ejemplo de un vertedero tipo SifnEs una estructura utilizada para atravesar depresiones o vas de comunicacin cuando el nivel de la superficie libre de agua del canal es mayor que la rasante del cruce y no hay espacio para lograr el paso de vehculos o del agua. Los sifones se diferencian de acueductos en que la seccin del sifn se apoya directamente en las laderas de la depresin, siguen el perfil del terreno y solo aprovechan la carga de agua para el movimiento del flujo. Generalmente hay cambio de seccin con respecto a los canales, por lo cual es necesario proyectar transiciones aguas arriba y abajo. Tanto en el ingreso y a la salida se instalan rejas para evitar el ingreso de troncos, malezas y otros

Estos vertederos son sistemas de conductos cerrado, con forma de U invertida, diseada de forma que el interior de la curva del pasaje superior tenga la altura del nivel normal de almacenamiento en el vaso, al producirse un alza del nivel del vaso, este vertedor funcionaria como uno comn, el funcionamiento como sifn en si inicia una vez que se ha agotado el aire en el interior, produciendo una corriente continua que se sostiene por el efecto de succin debido al agua de la rama inferior del sifn.

Ventajas Dar paso a descargas a toda su capacidad, pero con limitaciones en su magnitud. Operacin efectiva y automtica. Sin necesidad de mecanismos y partes mviles.

Desventajas Incapacidad para permitir el paso de hielo y basura. Obstruccin de pasajes de sifn y tubos de ventilacin posible. Agua congelada en ramas y ventilacin impide el paso por el sifn. Ocurrencia de aumentos bruscos y detenciones de la descarga provocan fluctuaciones radicales en rio aguas abajo. La descarga de gastos mayores que las aportaciones cuando opera el sifn, si se usa una solo. Cimentaciones ms resistentes necesarias para soportar vibraciones. Varios factores que elevan el costo de construccin de este tipo de obra hacindolo muy cara.

Figura 13. Ejemplo de un vertedero tipo SifnPARTES DE UN SIFN

Figura 14. Partes de un vertedero tipo Sifn

1. DesarenadoConsiste en una o varias compuertas deslizantes colocadas en una de las partes laterales, que descargan a un canal con pendiente superior a la del propio canal. Sirven a la vez para desalojar el agua del sifn cuando por reparaciones en este sean cerradas las compuertas o agujas de emergencia, se recomienda hacerlos de las dimensiones convenientes para que pase el caudal por desalojar y unirlos al canal colector de la obra de excedencias. Conviene localizarlo antes de la transicin de entrada.

2. Desage de excedenciasEs una estructura que evita que el nivel del agua suba ms de lo tolerable en el canal de llegada, evacuando el caudal que no pueda pasar por el sifn. Generalmente consiste en un vertedor lateral construido en una de las paredes del canal. Para el caudal normal la cresta del vertedor estar a nivel de la superficie libre del agua.

3. Compuerta de emergencia y rejilla de entrada Por facilidad de construccin se localizan a la entrada del conducto, o sea al finalizar la transicin de entrada. La compuerta de emergencia consiste en una o varias compuertas deslizantes o agujas de madera que corren sobre ranuras hechas en las paredes laterales o en viguetas de hierro y que en un momento determinado pueden cerrar la entrada al conducto para poder hacer limpieza o reparaciones al mismo tiempo. La rejilla de entrada se acostumbra hacerla con varillas de 3/8" de dimetro o varillas cuadradas de 0.95 x 0.95 (3/8" x 3/8") colocados a cada 10 cm. Y soldadas a un marco de 2.54 x 1.27 (1" x 1/2"). Su objeto es el impedir o disminuir la entrada al conducto de basuras y objetos extraos que impidan el funcionamiento correcto del conducto.

4. Transicin de entrada y salida Como en la mayora de los casos, la seccin del canal es diferente a la adoptada en el conducto, es necesario construir una transicin de entrada y otra de salida para pasar gradualmente de la primera a la segunda. Para el clculo de la longitud de las transiciones que son simtricas se sigue el criterio de Julian Hinds:

En el diseo de una transicin generalmente es aconsejable tener la abertura de la parte superior del sifn un poco ms debajo de la superficie normal del agua. Esta prctica hace mnima la posible reduccin de la capacidad del sifn causada por la introduccin del aire. La profundidad de sumergencia de la abertura superior del sifn se recomienda que este comprendida entre un mnimo de 1.1 hv y un mximo de 1.5 hv. (Hv = carga de velocidad).

5. Conducto Forma la parte ms importante y necesaria de los sifones. Se recomienda profundizar el conducto, dejando un colchn mnimo de 1 m en las laderas y de 1.5 m en el cruce del cauce para evitar probables fracturas que pudieran presentarse debido a cargas excesivas como el paso de camionetas o tractores.

Seccin TransversalPor cuestiones de construccin, pueden ser:1. Cuadradas2. Rectangulares H/B = 1.53. Circulares

Velocidades en el conductoLas velocidades de diseo en sifones grandes es de 2 3 m/s, mientras que en sifones pequeos es de 1.6 m/s. Un sifn se considera largo, cuando su longitud es mayor que 500 veces el dimetro.

FuncionamientoEl sifn siempre funciona a presin, por lo tanto, debe estar ahogado a la entrada y a la salida.

Ahogamiento10% puede tenerse ahogamiento < 50%

El sifn funciona por diferencia de cargas, esta diferencia de cargas debe absorber todas las perdidas en el sifn. La diferencia de carga Z debe ser prdidas totales.

6. Registro para limpieza y vlvula de purgaSe coloca en la parte ms baja de los conductos, permite evacuar el agua que se quede almacenada en el conducto cuando se para el sifn, para su limpieza o reparacin, y consistir en vlvulas de compuerta deslizante, de las dimensiones que se estime conveniente de acuerdo con el caudal a desalojar. Se pueden usar para desalojar lodos.

Algunas veces estas vlvulas no se pueden colocar en la parte ms baja del sifn por tratarse del fondo del cauce del rio por salvar, habiendo necesidad cuando se presente el caso, de alguna bomba que succione el agua restante. Estas vlvulas se protegen por medio de un registro de tabique o concreto que llega hasta la parte superior del terreno. Deben abrirse gradualmente para evitar aumentos de velocidades fuertes en las tuberas.

No siempre son necesarias todas las partes indicadas pudiendo suprimirse algunas de ellas.

CRITERIOS DE DISEOa) En el cruce de un canal con una quebrada, el sifn se proyecta para conducir el menor gasto y lo suficientemente profundo para no ser socavado, en ciertas ocasiones debido a sus dimensiones un sifn constituye un peligro, principalmente cuando est cerca de centros poblados, siendo necesario el uso de rejillas pero con la desventaja de que puedan obturarse las aberturas y causar remansos.

b) Las dimensiones del tubo se determinan satisfaciendo los requerimientos de cobertura, pendiente en el suelo, ngulos de doblados y sumergencia de la entrada y salida.

c) En sifones que cruzan caminos principales o debajo de drenes, se requiere un mnimo de 0.90 m de cobertura; cuando cruzan caminos parcelarios o canales de riego sin revestir, es suficiente 0.60 m y si cruza un canal revestido se considera suficiente 0.30 m de cobertura.

d) En sifones relativamente largos, se proyectan estructuras de alivio para permitir un drenaje del tubo para su inspeccin y mantenimiento.

e) Con la finalidad de evitar la cavitacin a veces se ubica ventanas de aireacin en lugares donde el aire podra acumularse.

f) Cuando el sifn cruza debajo de una quebrada, es necesario conocer el gasto mximo de la creciente.

g) Con la finalidad de evitar desbordes aguas arriba del sifn debido a la ocurrencia fortuita de caudales mayores al de diseo, se recomienda aumentar en un 50% o 0.30 m como mximo al borde libre del canal en una longitud mnima de 15 m a partir de la estructura.

h) La pendiente de los tubos doblados, no debe ser mayor a 2:1 y la pendiente mnima del tubo horizontal debe ser 5o/oo. Se recomienda transicin de concreto a la entrada y salida cuando el sifn cruce caminos principales en los sifones con mayor de 36" y para velocidades en el tubo mayores a 1 m/seg.

i) Con la finalidad de determinar el dimetro del tubo en sifones relativamente cortos con transiciones de tierra, tanto en entrada como salida, se puede usar una velocidad de 1 m/seg. En sifones con transiciones de concreto igualmente cortos se puede usar 1.5 m/seg y para sifones largos con transiciones de concreto con o sin control de entrada entre 3 a 2.5m/seg.j) A fin de evitar remansos aguas arriba, las prdidas totales computadas incrementan en 10%.

k) En el diseo de transicin de entrada se recomienda que la parte superior de la abertura del sifn, este ligeramente debajo de la superficie normal del agua, esta profundidad de sumergencia es conocida como sello de agua y en el diseo se toma 1.5 Hv (carga de velocidad del sifn) o 1.1 como mnimo o tambin 3".

l) En la salida, el valor de la sumergencia no debe exceder al valor Hte/6.

m) En sifones largos bajo ciertas condiciones la entrada puede no sellarse ya sea que el sifn opere a flujo parcial o flujo lleno, con un coeficiente de friccin menor que el asumido en diseo, por esta razn se recomienda usar n = 0.008 cuando se calculan perdidas por energa.

n) Con respecto a las prdidas de cargas totales, se recomienda la condicin que sean iguales o menores a 0.30 m.

CLCULO HIDRULICO DEL SIFNCon el plano a curvas de nivel y el perfil del terreno en el sitio de la obra, se traza el sifn y se procede a disear la forma y dimensiones de la seccin del conducto ms econmica y conveniente, esto se obtiene despus de hacer varios tanteos, tomando en cuenta las prdidas de carga que han de presentarse.

Las dimensiones de la seccin transversal del conducto dependen del caudal que deba pasar y de la velocidad que se pueda dar. En sifones grandes se considera una velocidad conveniente de agua en el conducto de 2 a 3 m/s que evita el depsito de azolves en el fondo del conducto y que no es tan grande que pueda producir la erosin del material de los conductos. Cuando por las condiciones del problema, no sea posible dar el desnivel que por estas Limitaciones resulten, se puede reducir las prdidas, disminuyendo prudentemente la velocidad del agua, teniendo en cuenta que con esto se aumenta el peligro de azolvamiento del sifn, por lo que habr necesidad de mejorar las facilidades para limpiar el interior del barril.

El sifn funciona por diferencia de cargas, esta diferencia de cargas debe absorber todas las prdidas en el sifn. La diferencia de cargas Z debe ser mayor o igual que las prdidas totales.

Prdidas en el Sifn1) Prdidas de carga por transicin de entrada y salida

2) Perdidas por Rejillas

3) Prdidas de Carga por entrada al Conducto

Tabla 3. Valores de Ke

4) Perdidas por Friccin en el Conducto

5) Prdidas de carga por cambio de direccin o codos

6) Perdidas por Vlvulas de Limpieza.

7) Perdidas por ampliacin (perdidas por salida)

VISITA TCNICA REPRESA DAULE PERIPA

Figura 15. Ubicacin de la Presa Daule-Peripa

Se realiz una visita tcnica a la represa Daule Peripa la cual es una obra internacional del Proyecto de Propsito Mltiple Jaime Rolds Aguilera que cuenta con 25 aos de construccin. Este proyecto est constituido por la Presa Daule Peripa, la Central Hidroelctrica Marcel Laniado De Wind y los Sistemas de Riego del Valle del Daule

Una de los principales organismos regionales vinculados con el manejo de los recursos hdricos en la Cuenca del Ro Guayas es CEDEGE, Comisin de Estudios para el Desarrollo de la Cuenca del Ro Guayas. Las actividades de este organismo son planificacin, preinversin y ejecucin de estudios, diseo, operacin y mantenimiento de proyectos de riego y uso mltiple en la Cuenca del Ro Guayas, adicionalmente coordina las acciones multisectoriales y multiinstitucionales con relacin a la utilizacin de los recursos hdricos.

Figura 16. Central Hidroelctrica Marcel Laniado de Wind.

DESCRIPCIN DE LA PRESA

Figura 17. Vista area de la Presa Daule-Peripa

La represa est situada en la confluencia del Ro Daule y Peripa, en las limtrofes provincias de Guayas y Manab; formando as parte de la cuenca del Ro Guayas.

La cuenca tiene una extensin de 4270 km2 y una aportacin anual media 177.6 m3/seg. Esta cuenca cuenta con un gigantesco embalse de 270 km2 a la cota 85, convirtindose en laguna artificial ms grande del Ecuador. Dicho embalse que fue construido hace 30 aos aproximadamente, tiene una capacidad mxima de 6000 hm3 y se alimenta en gran parte del 50% de agua que produce la subcuenca del Ro Daule.

Es una de las obras ms importantes construidas en nuestro pas pues tiene como objetivo principal aprovechar el volumen de reserva para laminar ingresos que tradicionalmente inundaban las riberas del Daule e incluso Guayaquil.

Esta represa es importante tambin debido a que genera desde su central hidroelctrica 213 MW anuales, es decir, el 20% de la energa elctrica que consumen los ecuatorianos. El sistema tiene otros objetivos tales como: Beneficiar a la produccin de ms de 100.000 hectreas a travs de su sistema de riego, para las zonas cercanas a las riberas del ro Daule. Hacer trasvase hacia la provincia de Santa Elena y la provincia de Manab. Agua potable. Abastecimiento de la salinidad.

La presa es un terrapln natural (dique) de 17.5 km, con una altura mxima de 27 m.

OBRAS HIDRULICAS CON QUE CUENTA LA PRESALa presa cuenta con obras hidrulicas tales como: Tneles de carga y descarga. Tomas de agua para los tneles. Diques laterales. Vertedero principal. Vertedero auxiliar. Compuertas.

Los dos tneles con los que cuenta sirven para la regulacin del caudal del ro Daule.

Las tomas de agua para las reas de riego y el abastecimiento a las plantas potabilizadoras se efectan a travs de una torre de concreto de 77 metros de altura.

El vertedero principal cuenta con tres compuertas radiales de 8 por 15 metros y sirven para evacuar las aguas provenientes de las crecientes externas de los ros. Estas compuertas del vertedero han sido calibradas para abrirse en tramos de 25 cm; para una apertura de 25 cm la descarga al rio es de apenas de 125m3/seg., de igual forma para una apertura de 50 cm la descarga es de apenas 227m3/seg.

OPERACIN DEL VERTEDERO SOBRE LA COTA 85Una vez que el nivel del embalse alcanza la cota 85,25 msnm (cota normal de operacin) deber preverse la apertura gradual de las compuertas del vertedero siguiendo los procedimientos establecidos en el manual de seguridad de la Presa Daule-Peripa.

Figura 18. Compuertas Radiales.

El primer paso es la apertura gradual de 25 cm, con lo cual el nuevo nivel de operacin del embalse es 85,50 msnm, con un volumen de almacenamiento 144 millones de m3 adicionales.

En el caso de que el nivel del embalse alcanza la cota 85.50 msnm (con ingresos < 1500 m3/ seg ) la norma establece abrir 25 cm mas, con lo que el nuevo nivel de operacin del embalse es 85.75 msnm equivalente a 217 millones de m3 adicionales.

En resumen la apertura gradual de las compuertas del vertedero del embalse Daule-Peripa aumenta la capacidad de regulacin del mismo, aun sobre cotas superiores a la 85,25 msnm.

Para evitar accidentes ocasionados por el mal manejo de las compuertas del vertedero principal o por la paralizacin de su equipo de elevacin se construy en un lado estratgico diques laterales.

GENERACIN DE ENERGA ELCTRICALa Casa de Mquinas tiene una potencia nominal instalada de 213MW y alberga tres unidades de generacin con turbinas tipo Francis con una potencia nominal de 71MW cada una.

Figura 19. Casa de Mquinas

TURBINASPara la generacin de energa elctrica, la presa cuenta con tres turbinas tipo Francis construidas de acero inoxidable, con un peso de 26.6 toneladas y velocidad de rotacin de 163.64 r.p.m; estas turbinas trabajan a un caudal mximo de 405 m3/seg.

Figura 20. Turbina tipo Francis.

Figura 21. Turbinas.

El sistema cuenta con tres vlvulas que permiten, impiden o regulan el paso del flujo, estas vlvulas son las vlvulas mariposa; tienen un dimetro de 4.80 m; de igual forma cuenta con vlvulas by-pass y vlvulas de aire.

GENERADORESLos generadores o alternadores son del tipo paraguas de eje vertical y se acoplan directamente a la turbina. Son sincrnicos, trifsicos, con una potencia nominal de 79MVA y producen energa a un voltaje de 13.8KV y a una frecuencia de 60Hz.

Figura 22. Modelo a escala de un generador con todos sus componentes.

SALA DE CONTROLLa central Hidroelctrica cuenta con una sala de control, con cuatro controladores programables multifuncionales.

Figura 23. Sala de control.

Desde este lugar se puede supervisar y controlar el proceso (generacin de energa), se tienen funcionalidades como: alarmas, registro de eventos y tendencias histricas, ejecucin de comandos para control de los equipos de la Central y la Subestacin.ANLISIS

Resaltando las caractersticas de la presa Daule-Peripa, observando su geometra y estudiando su ficha tcnica, se puede deducir que de acuerdo a los materiales que conforman su estructura, esta presa es de tierra recubierta de concreto del tipo gravedad.

Por otro lado podemos decir que de acuerdo al proyecto hidrulico esta es una presa no vertedora ya que el agua no rebasa su corona.

Indagando su uso se puede indicar que se trata de una presa de almacenamiento pues embalsa agua, genera energa hidroelctrica y abastece de agua a una poblacin urbana la cual utiliza esta agua para riego.

Haciendo un anlisis de lo observado en la represa Daule-Peripa, se puede decir que los vertedores principal y auxiliar utilizados por la presa son: vertedor tipo cimacio y vertedor de descarga libre, respectivamente.

Analizando minuciosamente las caractersticas de dichos vertedores se pudo concluir lo anteriormente expuesto pues el vertedor tipo cimacio se considera como vertedor de pared delgada donde la cresta se ajusta a la forma de la vena lquida de salida.

Los vertedores de cimacio tienen una seccin en forma de S. La curva superior del cimacio, de un vertedor de cresta delgada, se ajusta rigurosamente al perfil de la superficie inferior de una lmina de agua con ventilacin y constituye la forma ideal para obtener ptimas descargas. La forma de esta seccin depende de la descarga, de la inclinacin del paramento de aguas arriba de la seccin vertedora sobre el piso del canal de llegada.

Este vertedor cuenta con tres compuertas radiales que controlan el nivel del embalse.

El vertedor auxiliar o de emergencia es de tipo descarga libre segn la informacin proporcionada en la represa, pues por asuntos de mantenimiento no se pudo observar dicho vertedor.

Este vertedor fue construido para evitar que el agua vaya a rebasar el terrapln principal debido a las condiciones producidas por una emergencia. Este tipo de vertedores es conveniente para las presas formadas por arcos delgados o para las presas vertedoras o cuando la cresta del vertedor tiene su paramento del lado de aguas abajo vertical o casi vertical.

OBSERVACIONES

En la visitica tcnica realizada a la presa Daule-Peripa no se pudo recorrer todas las instalaciones por cuestiones de mantenimiento; por lo que solo se lleg al nivel 77 perteneciente a la sala de control del la Central Hidroelctrica.

El vertedor auxiliar tampoco se pudo observar pues estaba aproximadamente a 17 km del lugar. No obstante, se pudieron observar partes del vertedor principal como son las compuertas radiales.

CONCLUSIONES

Se identificaron y relacionaron las obras hidrulicas observadas en la represa Daule-Peripa con los conocimientos adquiridos en clases.

Al describir los diferentes tipos de aliviaderos que existen, se pudo realizar un anlisis sobre qu tipos de vertedores se encuentran en la represa Daule Peripa.

Estos tipos de vertederos presentan caractersticas diferenciables, desde ventajas y desventajas hasta en sus criterios de diseo, por ende cabe recalcar que la eleccin del tipo de obra hidrulica a construccin no solo se realiza tomando en cuenta los parmetros citados, sino en su mayora depender principalmente de las condiciones a las que se enfrentar dicho vertedor una vez que este culminada su construccin y sea llenado el vaso.

Es importante colocar las obras hidrulicas correctas y en el lugar correcto, pues si una de estas es colocada de una forma inadecuada puede traer prdidas incalculables.

Las secciones de cresta cuya forma se aproxima a la de la superficie inferior de la lmina que sale por un vertedor en pared delgada, es una forma ideal de obtener ptimas descargas.

El estudio del suelo es de gran importancia, as podremos elegir el tipo de vertedor a utilizar en un proyecto y evitar que hayan derrumbes por fallas en el suelo.

Aplicando los conocimientos adquiridos en clases, se lleg a la conclusin de que el vertedor principal es un vertedor tipo cimacio con un ancho de 59 metros; mientras que el vertedor auxiliar es un vertedor de descarga libre, el cual aguas abajo desemboca en el ro Daule.

BIBLIOGRAFA

[1] G. Sotelo, Hidrulica General - Volumen 1, Mxico: LIMUSA, 1997. [2] B. O. R. UNITED STATES DEPARTMENT OF TIlE INTERIOR, Proyecto de presas pequeas, Madrid: DOSSAT. [3] Alfredobi, www.wikipedia.com, 14 07 2013. [En lnea]. Available: https://es.wikipedia.org/wiki/Represa. [ltimo acceso: 23 07 2013].[4] Addbot, es.wikipedia.org, 10 03 2013. [En lnea]. Available: http://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_hidr%C3%A1ulico. [ltimo acceso: 22 07 2013].[5] J. S. Daz, http://www.fceia.unr.edu.ar/, [En lnea]. Available: http://www.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Presas%20de%20tierra.pdf. [ltimo acceso: 19 07 2013].[6] E. d. i. d. Antioqua, http://fluidos.eia.edu.co/, [En lnea]. Available: http://fluidos.eia.edu.co/lhidraulica/guias/vertederosparedgruesa/vertederosdeparedgruesa.html. [ltimo acceso: 25 07 2013].[7] E. d. i. d. Antioqua, fluidos.eia.edu.co, [En lnea]. Available: http://fluidos.eia.edu.co/presas/tipos_presa/paginas/p_arco.htm. [ltimo acceso: 25 07 2013].[8] SuperBraulio13, Wikipedia, 10 06 2013. [En lnea]. Available: http://es.wikipedia.org/wiki/Cimentaci%C3%B3n. [ltimo acceso: 26 07 2013].[9] Maleiva, Wikipedia, 09 05 2013. [En lnea]. Available: http://es.wikipedia.org/wiki/Embalse. [ltimo acceso: 22 07 2013].[10] Baiji, Wikipedia, 18 07 2013. [En lnea]. Available: http://es.wikipedia.org/wiki/Topograf%C3%ADa. [ltimo acceso: 25 07 2013].[11] SuperBraulio13, Wikipedia, 11 07 2013. [En lnea]. Available: https://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctrica. [ltimo acceso: 18 07 2013].[12] KLBot2, Wikipedia, 10 05 2013. [En lnea]. Available: http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Daule. [ltimo acceso: 19 07 2013].[13] Getamap.net. [En lnea]. Available: http://es.getamap.net/mapas/ecuador/pichincha/_peripa_rio/. [ltimo acceso: 22 07 2013].[14] Joselarrucea, Wikipedia, 03 07 2013. [En lnea]. Available: http://es.wikipedia.org/wiki/Turbina_Francis. [ltimo acceso: 24 07 2013].[15] CEM-bot, Wikipedia, 16 07 2013. [En lnea]. Available: http://es.wikipedia.org/wiki/Canal_(ingenier%C3%ADa). [ltimo acceso: 23 07 2013].[16] fastzaruma, Slideshare, [En lnea]. Available: http://www.slideshare.net/fastzaruma/presas-y-embalses. [ltimo acceso: 22 07 2013].[17] Universidad de Sonora, [En lnea]. Available: http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/4254/Capitulo5.pdf. [ltimo acceso: 18 07 2013].[18] T. E. S.A., Tecnologa Educativa S.A., [En lnea]. Available: http://www.tecnoedu.com/Armfield/S6MkII.php. [ltimo acceso: 22 07 2013].[19] A. -. I. y. Contrataciones, ALSINTEC - Ingeniera y Contrataciones, [En lnea]. Available: http://www.alsintec.com/infrastructure/alstom_hydrostec.asp. [ltimo acceso: 25 07 2013].[20] H. A. R. rubio, Sistema de Matriculacin y Notas - Universidad Tcnica de Manab, [En lnea]. Available: http://www.sisman.utm.edu.ec/libros/FACULTAD%20DE%20CIENCIAS%20MATEM%C3%81TICAS%20F%C3%8DSICAS%20Y%20QU%C3%8DMICAS/INGENIER%C3%8DA%20CIVIL/07/OBRAS%20HIDRAULICAS%20I/diseo_y_aspectos_constructivos_en_obras_de_arte.pdf. [ltimo acceso: 20 07 2013].[21] Cedege, Cedege, [En lnea]. Available: http://www.oocities.org/ecuaguide/CEDEGE/lapresadaule.htm. [ltimo acceso: 19 07 2013].[22] V. M. Andrade, El Telgrafo, 25 12 2012. [En lnea]. Available: http://www.telegrafo.com.ec/opinion/columnistas/item/represa-daule-peripa-25-anos.html. [ltimo acceso: 22 07 2013].[23] C. E. . HIDRONACION, 09 12 2011. [En lnea]. Available: http://www.hidronacion.org/index.php?option=com_content&view=article&id=93&Itemid=190. [ltimo acceso: 22 07 2013].[24] [En lnea]. Available: http://itzamna.bnct.ipn.mx:8080/dspace/bitstream/123456789/4497/1/292_DETERMINACION%20DE%20COEFICIENTES%20DE%20GASTO%20DE%20VERTEDORES%20EN%20EL%20CANAL%20HIDRODINAMICO%20DE%20PENDIENTE%20VARIABLE.pdf. [ltimo acceso: 22 07 2013].[25] [En lnea]. Available: http://itzamna.bnct.ipn.mx:8080/dspace/bitstream/123456789/4895/1/426_VERTEDORA%20TIPO%20ABANICO%20Y%20TRANSVERSALES.pdf. [ltimo acceso: 22 07 2013].[26] A. y. Construccion, www.arqhys.com, [En lnea]. Available: http://www.arqhys.com/estructuras/concreto-presas.html. [ltimo acceso: 22 07 2013].[27] A. y. Construccion, ARQHYS - Architecs site, [En lnea]. Available: http://www.arqhys.com/construccion/vertederos-hidraulicos.html. [ltimo acceso: 25 07 2013].[28] O. -. O. r. d. s. d. presas, ORSEP - Organismo regulador de seguridad de presas, [En lnea]. Available: http://www.orsep.gob.ar/presa-3.html. [ltimo acceso: 21 07 2013].[29] O. -. O. r. d. s. d. presas, ORSEP - Organismo regulador de seguridad de presas, [En lnea]. Available: http://www.orsep.gob.ar/tipos-de-presas.php. [ltimo acceso: 24 07 2013].[30] slideshare. [En lnea]. Available: http://image.slidesharecdn.com/vertederolateral-110618100654-phpapp01/95/slide-5-1024.jpg?1308409706. [ltimo acceso: 20 07 2013].[31] J. Gonzalez, 07 11 2011. [En lnea]. Available: http://seguridadenpresas.blogspot.com/. [ltimo acceso: 18 07 2013].

38