Existen presas cuyo aliviadero es de tipo sifón. En este post se describen las ventajas e inconvenientes que presentan los aliviaderos en sifón y se muestra un par de ejemplos de presas que disponen de aliviaderos en sifón.
Los datos y las imágenes empleadas en este post se han obtenido a partir de las referencias bibliográficas que se citan al final del artículo y de otras fuentes que se citan específicamente en el documento.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS ALIVIADEROS EN SIFÓN
Las ventajas que presentan los aliviaderos en sifón son:
1) Trabajan en depresión lo que permite situarlos por encima del nivel normal de embalse.
2) El conducto de descarga funciona en presión pudiendo facilitar el trazado de salida y el enlace con las estructuras de disipación de energía existentes.
3) Se adaptan a cualquier nivel máximo de explotación y se pueden diseñar para entrar en funcionamiento cuando la avenida supere la capacidad de evacuación del resto de órganos de desagüe.
4) Es posible construir el sifón sin afectar a la explotación de la presa y la construcción se puede acometer por módulos.
Los inconvenientes que presentan los aliviaderos en sifón son:
1) La ley de desagüe tiene una evolución inicial mejor que las de los vertederos pero una rama final peor.
2) La forma del desagüe pueda llevar a que por estos aliviaderos se desagüe más caudal que el que entra en el embalse, salvo que se adopten medidas correctoras. Es decir, el funcionamiento hidráulico del sifón puede pasar rápidamente de un caudal pequeño, similar a un vertedero convencional con funcionamiento en lámina libre donde el caudal depende de la altura de la lámina de agua y por tanto del nivel de embalse, al máximo caudal desaguado correspondiente al funcionamiento hidráulico en carga y prácticamente independiente del nivel de agua en el embalse. Por lo tanto, el caudal evacuado cuando el sifón se ceba puede ser superior al caudal de entrada de avenida en ese momento durante la rama ascendente del hidrograma de entrada, hecho que no está permitido en la normativa vigente.
Como medida correctora se pueden colocar varios módulos con umbrales a distintas cotas para atenuar las variaciones bruscas que el proceso de cebado provoca en la evolución del caudal desembalsado, consiguiendo un caudal de salida del sifón creciente de forma gradual con el nivel de embalse.
LA PRESA DE ALPINE (California, EE.UU., 1919)
Los trabajos en la presa de Alpine comenzaron en el verano de 1917, pero el estallido de la Primera Guerra Mundial causó dificultades para el contratista ya que era complicado garantizar la mano de obra y los suministros. MMWD se hizo cargo de la construcción en enero de 1918 y completó el trabajo en enero de 1919.
Se trata de una presa de gravedad de hormigón que se recreció por primera vez en 1924 y nuevamente se volvió a recrecer en el año 1941 alcanzando un capacidad de almacenamiento de 11 hm3, destinado al abastecimiento.
Cuando el embalse de Alpine alcanza cierta cota, el agua vierte por el aliviadero y se dirige hacia el lago Kent. La presa dispone de un aliviadero central en sifón tal y como se muestra en la imagen siguiente.
LA PRESA DE SWEETWATER (California, EE.UU., 1888)
La presa de Sweetwater se encuentra en el río Sweetwater en San Diego, California. Se trata de una presa arco gravedad de mampostería de 33 metros de altura, una longitud de coronación de 210 metros y una capacidad de embalse de 35 hm3.
La presa fue diseñada por James D. Schuyler en 1886 y la construcción de la presa concluyó en 1888 formando parte de un sistema de embalses en el condado de San Diego para proporcionar agua para riego y abastecimiento a la ciudad de San Diego. Durante las siguientes décadas, la presa fue recrecida en varias ocasiones desde su altura original que era de 27 metros.
En 1916, una avenida provocó la rotura de ambos estribos de la presa. El resto de la presa no sufrió daños importantes.
Entre los años 1918 y 1919 se llevó a cabo una remodelación de la presa Sweetwater para reparar los daños causados por la avenida de 1916. La capacidad del nuevo aliviadero pasó a ser de 1300 m3/s, construyendo una serie de vertederos en sifón en el estribo derecho.
Sección por aliviadero en sifón de la presa de Sweetwater. Fuente: Rogers, J., 2012
En la actualidad la presa cumple una función de laminación de avenidas, regulación y usos recreativos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1) Mateos Iguácel, C., Elviro García, V. y Cordero Page, M., (2008) Mejora de la capacidad de desagüe de presas existentes mediante aliviaderos en sifón
2) Rogers, J., (2012) Dams and Disasters: a brief overview of dam building triumphs and tragedies in California’s past
3) Balairón Pérez, L., (2013) Avances en investigación aplicada en materia de seguridad hidráulica de presas. Seminario Técnico CEDEX-IAHR
