Manual de diseoManual de diseo, construccin, explotacin y

mantenimiento demantenimiento de balsas

Estudios de carcter hidrulico

Cristina Lechuga Garca (Centro de Estudios Hidrogrficos, CEDEX)

Carlos Granell Ninot (Jess Granell Ingenieros Consultores, SA)

Madrid 18 de mayo de 2009Madrid, 18 de mayo de 2009

ndice captulo 4

4. ESTUDIOS DE CARCTER HIDRULICO4.1. Dispositivos de entrada de agua4 2 Ali i d4.2. Aliviaderos4.3. Dispositivos de salida de agua

4.2.1. Tomas4.2.2. Desages de fondo

4.4. Elementos auxiliares4 4 1 Elementos previos a la entrada de agua4.4.1. Elementos previos a la entrada de agua4.4.2. Galeras de servicio4.4.3. Caseta de control4.4.4. Dispositivos de control de caudales y

piezas especiales4.4.5. Elementos de cubierta

Otros apartados

8. RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS GENERALES8.1. Movimiento de tierras8.1. Movimiento de tierras8.2. Drenaje

9 SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN9. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN9.1.7. Continuidad y unin con elementos de hormign9.1.5. Requerimientos

10. CONTROL DE LA SEGURIDAD DURANTE LA EXPLOTACIN10 1 1 Nivel de agua10.1.1. Nivel de agua

Anexo de Diseo hidrulicoAnexo de Diseo hidrulico

A1.1. Capacidad de la balsaA1 2 Alt dA1.2. Altura de aguaA1.3. ResguardoA1.4. Dispositivos de entrada de aguaA1.5. AliviaderosA1.6. Dispositivos de salida de agua

Bibliografag

Amig Rodrguez, E.; Aguiar Gonzlez, E. Manual para el diseo, construccin y explotacin de embalses impermeabilizados con geomembranas. Consejera de Agricultura y Alimentacin, Gobierno de Canarias. Tenerife, 1994.

Barbero Palomero, R. Patologas de las balsas. Simposio Nacional sobre Proyecto, Construccin e Impermeabilizacin de Balsas. Sevilla, 2005.

Campo Garca, A. del. Las balsas y las comunidades de regantes en Espaa. Jornada sobre Balsas en Espaa. Colegio de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos de Madrid 2008Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid, 2008.

Cea Azaedo, J. C. de; Delgado Gonzlez, J. R. Reglas generales de proyecto. Simposio Nacional sobre Proyecto, Construccin e Impermeabilizacin de Balsas. Sevilla, 2005.

Dal-R Tenreiro, R. Pequeos embalses de uso agrcola. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, 2003. Instituto Nacional de Reforma y Desarrollo Agrario (IRYDA). Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentacin. Manual

T i N 2 Di t i d b l M d id 1985Tcnico Nmero 2. Diseo y construccin de pequeos embalses. Madrid, 1985. Kraatz, D.B.; Mahajan, I.K. Pequeas obras hidrulicas. Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la

Alimentacin (FAO). Roma, 1976. Martnez lvarez, A.; Garca Lpez, F.; Asensio Snchez, M. Depsitos reguladores laterales a los cauces de agua.

Master en ingeniera de regados. Riego Localizado.g g g Ruiz Caballero, F. Puesta en obra de los geosintticos. Simposio Nacional sobre Proyecto, Construccin e

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Pesca y Alimentacin. Murcia, 2004. SEIASA (Sociedad Estatal de Infraestructuras Agrarias de la Meseta Sur S A ) Ministerio de agricultura pesca y SEIASA (Sociedad Estatal de Infraestructuras Agrarias de la Meseta Sur, S.A.). Ministerio de agricultura, pesca y

alimentacin. Una visin actual. Jornada sobre Balsas en Espaa. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid, 2008.

Zapata Raboso, F. Procesos constructivos en los embalses de materiales sueltos impermeabilizados con geomembranas. Simposio Nacional sobre Proyecto, Construccin e Impermeabilizacin de Balsas. Sevilla, 2005.

Zapata Raboso, F.; Torregrosa Soler, J. B. Curso prctico sobre Proyecto, ejecucin y explotacin de balsas de materiales sueltos para riego. Clculos hidrulicos.

4. Estudios de carcter hidrulico

Dispositivos de entrada de agua

A Sistemas de entrada por coronacin

g

A. Sistemas de entrada por coronacin.i. Mediante vertido sobre un canal, liso o escalonado.ii. Mediante vertido directo sobre la geomembrana.

- Mediante tubera en pico de flauta.

- Mediante arqueta.B. Sistemas de entrada por el talud.B. Sistemas de entrada por el talud.C. Sistemas de entrada por el fondo.

iii. Mediante codo de 90 por el fondo de la balsade la balsa.iv. Mediante arqueta.v. Mediante tubera en pico de flauta.vi. Mediante galera visitable.

Dispositivos de entrada de agua

A Sistemas de entrada por coronacin

g

A. Sistemas de entrada por coronacin.i. Mediante vertido sobre un canal, liso o escalonado.ii. Mediante vertido directo sobre la geomembrana.

- Mediante tubera en pico de flauta.

- Mediante arqueta.B. Sistemas de entrada por el talud.B. Sistemas de entrada por el talud.C. Sistemas de entrada por el fondo.

iii. Mediante codo de 90 por el fondo de la balsade la balsa.iv. Mediante arqueta.v. Mediante tubera en pico de flauta.vi. Mediante galera visitable.

Dispositivos de entrada de agua

A Sistemas de entrada por coronacin

g

A. Sistemas de entrada por coronacin.i. Mediante vertido sobre un canal, liso o escalonado.ii. Mediante vertido directo sobre la geomembrana.

- Mediante tubera en pico de flauta.

- Mediante arqueta.B. Sistemas de entrada por el talud.B. Sistemas de entrada por el talud.C. Sistemas de entrada por el fondo.

iii. Mediante codo de 90 por el fondo de la balsade la balsa.iv. Mediante arqueta.v. Mediante tubera en pico de flauta.vi. Mediante galera visitable.

Aliviaderos

A) Aliviaderos en tubos.B) Aliviaderos en marco o canal.C) Aliviaderos en badnC) Aliviaderos en badn.D) Aliviaderos en torre.E) Otros: Aliviaderos laterales, )

Morning Glory, en laberinto.

Dispositivos de salida de aguag

A. Tomas.- Fijas en la solera o talud del vaso.

Mediante codo de 90 por elMediante codo de 90 por el fondo de la balsa.Mediante arqueta.Mediante tubera en pico de flauta.

- Flotantes.B. Desages de fondo.

- Mediante codo de 90 por el f d d l b lfondo de la balsa.

- Mediante arqueta.- Mediante tubera en pico deMediante tubera en pico de

flauta.

Elementos auxiliares

A. Elementos previos a la entrada de agua.B. Galeras de servicio.

- Tubo que hace de camisa protectora.- Galera visitable.

- Chapas de acero galvanizado.- Marcos prefabricados de hormign.- Galeras prefabricadas abovedadas p

de hormign armado.- Hormign armado in situ.

C. Caseta de control.D. Dispositivos de control de caudales y piezas

especiales.E. Elementos de cubierta.

- Mallas de sombreo.- Cubiertas flotantes.

Anejo de Diseo hidrulico

Capacidad de la balsa

A. Balsas de almacenamientoB. Balsas de regulacin

- Regulacin de una red de riego.- Regulacin de los turnos de riego.- Regulacin de un canal.

Condicionantes para su determinacin:- Condicionantes morfolgicos.- Condicionantes de disponibilidad

del suelo.- Condicionantes geotcnicosCondicionantes geotcnicos.- Condicionantes climticos.- Condicionantes de seguridad.

Altura de aguag

Condicionantes para su determinacin:- Capacidad portante del terreno natural- Capacidad portante del terreno natural.- Deformabilidad de los suelos existentes y de los

terraplenes de formacin del vaso.- Adaptacin de la forma del vaso a la del relieve del

emplazamiento.- Esfuerzos sobre la lmina de impermeabilizacin- Esfuerzos sobre la lmina de impermeabilizacin.- Capacidad de embalse requerida.- Prdidas por evaporacin.- Coste unitario (/m3) del proyecto.

Resguardog

a) Resguardo normal (RN): Es el relativo al Nivel ) g ( )Mximo Normal (NMN) o mximo nivel que puede alcanzar el agua de la balsa en un rgimen normal de explotacin. Este resguardo deber ser igual o superior a la sobreelevacin correspondiente al caudal de clculo del aliviadero (r1) ms la sobreelevacin correspondiente al oleaje mximo (r2).

RN (m) = Zcor NMN r1+1,5r2

42 2,1 Fr =

( ) 1 , 2

b) Resguardo mnimo (Rm): Es el relativo al Nivel Mximo Extraordinario (NME) o nivel correspondiente al caudal de clculo del aliviadero. Este resguardo deber ser igual o superior a la sobreelevacin correspondiente al oleaje mximo (r2).

Rm (m) = Zcor NME 1,5r2

Dispositivos de entrada de aguag

Sistemas de entrada por coronacin mediante vertido sobre un pcanal:- Arqueta de entrada.

La caracterizacin hidrulica se corresponde con la de un vertedero de pared gruesa sin control aguas abajo Q b, h

- Canal de entrada liso.b, Q Manning Altura cajeros

Canal de entrada escalonado- Canal de entrada escalonado.Imposicin de condicin de rgimen de flujo escaln a escaln he, l

- Cuenco amortiguador.Condicin de resalto hidrulico

Dispositivos de entrada de aguag

Dispositivos de entrada de aguag

Sistemas de entrada por coronacin mediante vertido directo sobre la geomembrana:

Mediante tubera en pico de flauta- Mediante tubera en pico de flauta.Funcionamiento en cargav 1m/s

- Mediante arqueta.

Dispositivos de entrada de aguag

Sistemas de entrada por el fondo:M di d d 90- Mediante codo de 90.

Caracterizacin de vertedero de planta circularpCondicin de flujo tipo vertedero, no fuente

- Mediante arqueta- Mediante arqueta.Condicin de amortiguamento de los impactosVelocidad ascensionalCaudal vertido por coronacin

- Mediante tubera en pico deMediante tubera en pico de flauta.Mtodo de la tubera de California (fl jo chorroCalifornia (flujo chorro horizontal)

Aliviaderos500

24hP

Mediante t