Los aliviaderos tipo morning glory se suelen emplear cuando el túnel de desvío del río se puede aprovechar como canal de descarga o cuando no hay espacio disponible (cerradas angostas…) para encajar otro tipo de aliviadero (frontal, etc.)
El aliviadero morning glory consta de los siguientes elementos: la embocadura de planta circular, el tronco vertical con un codo que enlaza con el túnel de descarga y el elemento disipador de energía. También se utilizan conductos para facilitar la aireación con la finalidad de evitar la cavitación.
Estos aliviaderos se suelen diseñar para que funcionen en lámina libre, es decir, para que no entren en carga desde la embocadura hasta el disipador de energía.
Cuando se decide construir este tipo de aliviadero es importante tener en consideración para su diseño: la acción sísmica, los elementos flotantes, las condiciones geológicas y geotécnicas, la ubicación (en las inmediaciones de la embocadura se puede originar un flujo de aproximación rotacional, que debe inhibirse con un emplazamiento adecuado en relación con la topografía del embalse y la situación de la presa) y la necesidad de emplear pilas para que el flujo de aproximación sea idóneo.
En el presente post se muestran algunos ejemplos de presas que disponen de este tipo de estructuras hidráulicas de vertido. 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.
PRESA DE PUENTES IV (Lorca, Murcia, España, 2000)
La presa de Puentes IV en el río Guadalentín es una presa de gravedad de hormigón de 62 metros de altura sobre cimientos, una longitud de coronación de 383 metros y 26 hm3 de capacidad a nivel máximo normal, cuya función es el abastecimiento para riego y la laminación de avenidas.
El desagüe de medio fondo de la presa de Puentes IV se materializa con la tipología de aliviadero morning glory y se encuentra situado en la margen izquierda aprovechando la ubicación del aliviadero en pozo de la antigua presa.
El aliviadero dispone de un vertedero de planta circular de 15 metros de radio, con un desarrollo de 120 grados y dispone de reja de protección. A partir de la embocadura, el conducto discurre verticalmente con sección circular de 5 metros de diámetro; a continuación describe un codo de 90 grados y radio en el eje de 11 metros, enlazando con una bifurcación a dos conductos rectangulares de 2,50 metros de anchura y 2,75 metros de altura, equipados, cada uno de ellos, con una compuerta Bureau de seguridad (aguas arriba) y una compuerta Taintor de regulación (aguas abajo). Aguas abajo de las compuertas, el desagüe de medio fondo descarga a un canal, cuya estructura de restitución al cauce acaba en un deflector similar al del aliviadero de la presa. La capacidad del desagüe de medio fondo a nivel de avenida extrema es de 405 m3/s.
PRESA DEL TAIBILLA (Nerpio, Albacete, España 1974)
La presa se encuentra situada en el Estrecho del Aire, en el río Taibilla, y su finalidad es la regulación anual de aportaciones y la laminación de avenidas. El titular de la presa es la Mancomunidad de los Canales del Taibilla (MCT).
Se trata de una presa de materiales sueltos y núcleo de arcilla, con protección de escollera en los espaldones. La presa tiene planta curva, una altura sobre cimientos de 39 metros, una longitud de coronación de 271 metros y una capacidad de embalse de 10 hm3.
El aliviadero de la presa está situado en la margen derecha y es de tipo morning glory, tiene 6 vanos, una longitud libre total de 48 metros y una capacidad de desagüe de 500 m3/s.
PRESA DE BENAGEBER (Benagéber, Valencia, España, 1954)
La presa de Benagéber en el río Turia es una presa de gravedad de hormigón de 110 metros de altura sobre cimientos, con una longitud de coronación de 227 metros y una capacidad de embalse de 221 hm3 a nivel máximo normal.
La presa dispone de dos aliviaderos en la margen izquierda y uno de ellos es de tipo morning glory.
PRESA DE MONTICELLO (California, Estados Unidos, 1957)
La presa se Monticello es una presa bóveda que se construyó entre los años 1953 y 1957.
Dispone de un aliviadero tipo morning glory que tiene un diámetro de 22 metros en la embocadura y un diámetro de 8,5 metros en la desembocadura.
La capacidad de desagüe del aliviadero es de 1370 m3/s, elevándose la cota de nivel del embalse 4,7 metros sobre el umbral de vertedero.
PRESA DE HARAZ (Irán)
Los aliviaderos morning glory se han utilizado en varios proyectos de construcción de grandes presas en Irán (presa de Sefid-Rood, presa de Alborz, etc.)
Se realizó una investigación sobre el comportamiento del flujo y sobre el coeficiente de descarga del aliviadero morning glory de la presa de Haraz, estimando los parámetros hidráulicos más significativos (calado del flujo, velocidad del flujo, presión del flujo en diferentes secciones del aliviadero, etc.). Para ello se empleó el modelo hidráulico tridimensional Flow3D, apoyándose en los resultados del modelo físico, para la calibración y validación del modelo numérico, cuantificando la incertidumbre del citado modelo numérico.
El aliviadero tiene un diámetro de 34 metros en la embocadura y está situado a 180 metros de distancia del eje de la coronación de la presa, en la margen izquierda. El aliviadero se diseñó para una carga de agua sobre umbral de aliviadero de 3,6 metros, siendo el diámetro del conducto vertical 8,3 metros, el diámetro del túnel 7,5 metros y la pendiente del túnel del 3,9%.
Los resultados de la investigación mostraron que el flujo en este tipo de aliviaderos se puede controlar de tres modos: mediante control del flujo en la embocadura, mediante control en orificio y mediante control en tubería.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1) Razavi, A. R., & Ahmadi, H., (2017) Three-Dimensional Simulation of Flow Field in Morning Glory Spillway to Determine Flow Regimes (Case Study: Haraz Dam)
2) Gur’yev, A., et al., (2021) Improvement of the theory of shaft spillway calculations
1 Comment
Nicolás says: 2023/01/05 at 14:17 //
Muy buen post! Gracias por compartir