Presas

“SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN” Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Apoyos para el Desarrollo Rural”

DISEÑO HIDRÁULICO Y ESTRUCTURAL DE PRESAS DERIVADORAS

!

DISEÑO HIDRÁULICO Y ESTRUCTURAL DE PRESAS DERIVADORAS
En escurrimientos perennes, en la época de estiaje, cuando el nivel del agua no alcanza a cubrir la toma, lomás conveniente es la construcción de un dique. En el presente trabajo nos adecuamos a las condiciones topográficas y edafológicas para satisfacer las necesidades del riego por laderas y abastecimiento de agua para usos domésticos. Para llevar a cabo el proyecto de una obra de toma en forma satisfactoria, es necesario considerar los aspectos hidráulicos de manera cuidadosa, requiriéndose definirpara la ubicación seleccionada, los siguientes aspectos:  Los caudales promedio, máximo y mínimo del escurrimiento en el cauce.  Los niveles asociados a los caudales máximos, medios y mínimos de operación.

1. INTRODUCCIÓN
La presa derivadora es un obstáculo que se opone al paso de la corriente en un cauce, para elevar el nivel del agua a una cota suficientemente alta que permita salvar una delas márgenes y poder extraerse del sitio, así como dominar topográficamente otros sitios. Se usa cuando las necesidades de agua son menores que el gasto mínimo de la corriente, es decir, no se requiere almacenamiento. La forma de captar agua de una corriente superficial mediante una toma directa varía según el volumen de agua por captar, el régimen de escurrimiento (permanente o variable), sucaudal en época de secas y durante avenidas, niveles de agua máximo y mínimo en el cauce, velocidad, pendiente del cauce, topografía de la zona de captación, constitución geológica del suelo, material de arrastre, y otros factores que saltan a la vista en el proceso de selección del tipo de obra de captación por toma directa.

2. TIPOS DE PRESAS DERIVADORAS
Por su eje en la planta, se clasificanen: a) Rectas b) Curvas De acuerdo a los materiales utilizados, se divide en: a) Rígidas b) Flexibles c) Mixtas

2

3. PARTES DE DERIVADORA

UNA

PRESA

a) Método de Velocidad.

la

Relación

Sección-

Las partes de una presa derivadora se dividen en: 1. Cortina o Dique Derivador 2. Bocatoma 3. Desarenador
Eje Cimacio Tangencia

Éste método es el más usado para aforarcorrientes. Consiste básicamente en medir la velocidad en varios puntos de la sección transversal de una corriente, y después calcular el gasto por medio de la ecuación de continuidad: (1) Donde: V= Velocidad media en la sección (m/s) A= Área hidráulica de la sección (m2) La velocidad del flujo en una sección transversal de una corriente, tiene una distribución como la que se muestra en la Figura 2.Elev. corona

Figura 1. Sección típica de cortina vertedora rígida.

4. ESTUDIOS PREVIOS
4.1 ESTUDIOS HIDROLÓGICOS Previo al diseño hidráulico de la presa, es necesario realizar el estudio hidrológico correspondiente, el cual permitirá conocer el volumen o caudal de agua que puede llevar una corriente superficial. Es posible establecer este volumen de agua mediante aforos. A continuaciónse presentan los dos métodos básicos de aforo más utilizados:

Para determinar el gasto, no es suficiente medir la velocidad en un solo punto, sino que es necesario dividir la sección transversal del cauce en varias secciones llamadas dovelas (Figura 2). El gasto que pasa por cada dovela es: (2) = Caudal que pasa por la dovela i (m3/s). = Área correspondiente a la dovela i (m2). = Velocidadmedia en la dovela i (m/s). La velocidad media se puede tomar como la medida a una profundidad de 0.6 (medida a partir del nivel de la superficie del agua) aproximadamente, donde es el tirante medido al centro de la dovela cuando éste no es muy grande; en caso contrario conviene tomar al

3

menos dos medidas, a profundidades de 0.2 y 0.8 de ; así la velocidad media sería: (3) Donde y son las...