Presa, es una barrera construida para almacenar agua en época de lluvias, para utilizarla en época de estiaje.

...

- Borde Libre Normal: cuando está referida al nivel de aguas normales (NANE).

- Borde Libre Mínimo: cuando está referido al nivel de agua del máximo embalse (NAME).

3.2 CALCULO DE LA CARGA HIDRAULICA:

EL NAME, es el nivel al cual se eleva la superficie del agua del vaso, ante la ocurrencia de una avenida máxima y entra en funcionamiento el aliviadero de demasías.

La diferencia de cotas entre el NAME y el NANE, se denomina carga hidráulica (h).

3.2.1 Fundamento Teórico:

Para el dimensionamiento del aliviadero de demasías, se tomará en cuenta el efecto regulador del embalse, cuando presenta espejo de área grande.

El labio de la cresta del vertedero o aliviadero de demasías, tiene una cota que es la misma que la del NANE y en estas condiciones vamos a suponer que se presenta una avenida máxima con un caudal máximo "Q" y por otro lado tenemos: desagües superficiales, de fondo y tomas de agua, que acumulados forman un caudal "q" variable con la altura "h" sobre el labio del aliviadero y llamamos "s" al área del espejo inundado, que a su vez depende de "h".

3.2.2 Determinación de la Avenida de Diseño del Proyecto :

La avenida de diseño puede ser escogida entre la mayor de las siguientes descargas de avenida multiplicada por 1.2:

- La avenida que se estima ocurra una vez cada 200 años.

- El caudal de la máxima inundación que ha ocurrido en el lugar de la presa,

- El caudal de avenida del estudio hidrológico.

Cuando no se dispone de información confiable es necesario tener en cuenta otras consideraciones, los caudales de las se pueden determinar por:

- Registro de aforo en o cerca del emplazamiento de la presa, período de registro mayor de 20 años.

- Registro de aforo en una misma corriente pero lejos de la presa, se analiza y se traslada por medio de coeficientes adecuados para el área y las características del vaso.

- Uso de las marcas que dejan las aguas máximas, se aplican las consideraciones del flujo uniforme para el caudal, y la fórmula de Manning.

Cuando no se dispone de registro de caudales pero sí de datos de precipitación, en este caso los métodos a emplear son:

- Fórmula Racional.

- Hidrograma Unitario Sintético.

- Método del Modelo del Tanque.

- Probabilidad de Crecientes:

- Distribución Log-Pearson

- Distribución de Gumbel.

- Tránsito de Avenidas.

3.2.3 Optimización económica Presa - Aliviadero:

De acuerdo a lo expresado en el ítem anterior, tenemos que si usamos varios anchos de aliviadero, obtenemos varios espesores de lámina vertiente, lo que a su vez incide directamente en la altura de la presa y así para cada caso estimamos los costos que nos resulta de presa y aliviadero.

Si todo esto, lo llevamos a un par de coordenadas, colocando en las abscisas la altura de la presa y en las ordenadas el costo de la presa y el aliviadero obtenemos una curva cuya máxima depresión nos da el mínimo costo de la presa más aliviadero , correspondiéndole la altura económica de la presa.

3.2.4 Cálculo del Borde Libre (BL) :

De acuerdo a las recomendaciones del Bureau of Reclamation, el borde libre requiere del cálculo de :

- Altura de olas,

- Efecto de las olas.

los cuales a su vez dependen del:

- Fetch: distancia normal al eje de la presa de la orilla más alejada del vaso.

- Velocidad del Viento: varía de 50 a 100 millas /hora.

- Profundidad del agua.

- Ancho del Vaso.

3.2.4.1. De acuerdo a la Ref.(01):

Se debe calcular con la velocidad del viento:

Vv = 100 millas/hora (Borde libre normal)

Vv = 50 millas/hora (Borde libre máximo)

________________________________________

FETCH VELOCIDAD ALTURA DE

DE VIENTO OLAS

(millas) (millas/hora) (pies)

________________________________________

1 50 2.7

1 75 3.0

2.5 50 3.2

2.5 75 3.6

2.5 100 3.9

5 50 3.7

5 75 4.3

_________________________________________

_____________________________________________

FETCH BORDE LIBRE BORDE LIBRE

NORMAL MINIMO

(millas) (pies) (pies)

_____________________________________________

menor 1 4 3

1 5 4

2.5 6 5

5 8 6

10 10 7

_____________________________________________

3.2.4.2. De acuerdo a la Ref.(02):

H = Hv + Hd + Ho + HL