Hidráulica

Blog de Sistemas Hidráulicos

¿Qué es un vertedero hidráulico?

Un vertedero hidráulico es una estructura hidráulica que promueve el flujo libre o controlado de agua en un arroyo, dedicado al drenaje en lugar de la medición. Dependiendo de su forma y aplicación, pueden implementarse de forma controlada o utilizarse como medida de seguridad en caso de tormenta en la presa. 

Índice

Funciones

Aliviadero como elemento de presa 

En este tipo de presa, el vertedero se encuentra fuera del cuerpo de la presa por razones de seguridad. Existen varios propósitos, entre los que destacan los siguientes: 

  • Garantizar la seguridad de las obras de riego y que el nivel del agua no supere el nivel máximo de agua corriente arriba (abreviado como nivel temporal de aguas oscuras). 
  • Garantizar una ligera fluctuación de aguas arriba del canal de irrigación. Este tipo de vertedero se llama «pico de pato» debido a su forma similar a la del animal. 
  • Es parte del río o arroyo que se está midiendo. 
  • Disipa la energía para que no cause daño al regresar a los arroyos naturales. Esto se hace mediante saltos, camas elásticas o juegos de pelota. En la presa, la parte de la estructura que permite el drenaje se llama presa, de forma permanente y para controlar el nivel del agua en el embalse. 

En general, el agua cerca de la superficie libre de la cuenca permite un drenaje controlado, a diferencia del canal de drenaje del fondo. 

Vertedero como elemento del canal

Se utiliza junto con una puerta para mantener navegable el río o para proporcionar el nivel de navegación necesario. En este caso, el vertedero se construye mucho más largo que el ancho del río, formando una «U» o en diagonal perpendicular al pasaje. Los ríos son áreas inundadas, por lo que las presas más largas permiten que pase más agua con solo un pequeño aumento en la profundidad del flujo. Esto se hace para minimizar las fluctuaciones en el nivel del agua de los ríos río arriba.

Los vertederos proporcionan una manera fácil para que los hidrólogos midan el flujo del canal. Al conocer la forma del área sobre la presa y el nivel del agua sobre la presa, sabemos que el fluido cambia de lento a rápido, y en las presas de paredes gruesas, el agua fluye a través de un tiro crítico. 

Los vertederos hidráulicos se utilizan ampliamente en los ríos para mantener los niveles de agua y se utilizan como lagos, áreas de navegación y recreativas. Las plantas de energía hidroeléctrica a menudo usan molinos hidráulicos para elevar el nivel del agua y saltos para impulsar turbinas. 

Los vertederos aumentan el contenido de oxígeno del agua que pasa por las laderas, lo que puede tener un impacto beneficioso en los ecosistemas de las regiones fluviales. Las presas pueden ralentizar artificialmente el agua y aumentar la sedimentación río arriba. Y un aumento del potencial de erosión aguas abajo. La presa donde se ubica el vertedero se convierte en una barrera para que los peces migratorios salten, creando irregularidades.

Clasificación 

Los vertederos se pueden clasificar de varias formas diferentes

Dependiendo de su posición relativa a la estructura principal: 

  • V. Frontales
  • V. Laterales 
  • V. Tulipa. Este tipo de presa se ubica fuera de ella y puede descargarse en canales aguas abajo. 

Dependiendo de los instrumentos para el control del caudal:

  • V. libres
  • V. controlados por compuertas.

Desde el punto de vista donde se produce el vertimiento:

  • V. de pared delgada
  • V. de pared gruesa

Desde el punto de vista de la sección donde ocurrió el incidente: 

  • Rectángulo 
  • Trapecio 
  • Triangular
  • Circular
  • Lineal, en este caso, el canal de drenaje es una función lineal de la profundidad del agua de la cresta desde un punto de vista operativo, en relación con el nivel del valle. 

Según su función principal:

  • Puede evacuar el vertedero de la presa de forma libre, controlada o mixta. La tarea de estos trabajos es garantizar la seguridad de todas las actividades de control de inundaciones. 
  • Es un dispositivo para la medición de caudal continuo. En este caso, se combina con una medición y grabación de nivel fijo, o en un entorno transitorio mide una fuente.
  • Como estructura diseñada para mantener ligeras fluctuaciones aguas arriba, incluso en ríos que quieran mejorar o asegurar la navegación independientemente de la ruta. Además, es un canal de riego de nivel variable, se garantiza un ligero movimiento aguas arriba y hay una salida del canal de derivación. En este caso, son vertidos más largos que el ancho del río o canal. La longitud de la presa se calcula en función de la variación de altura permitida. 
  • Es un dispositivo para liberar agua superficial del tanque de sedimentación de la refinería. 
  • Como estructura de distribución de flujo

Es una estructura diseñada para aumentar la aireación (oxidación) de la línea de agua natural y respaldar la capacidad del agua para autofiltrarse. En este caso, siguen siendo presas de paredes gruesas como saltos de fondo.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *