Los 5 componentes principales de la obra de canal (con diagrama)

Lea este artículo para aprender acerca de los cinco componentes importantes del trabajo de cabeza del canal.

Sabemos que las obras de cabecera del canal son un conjunto de varias estructuras hidráulicas. Después de conocer las funciones que deben cumplir las diversas estructuras hidráulicas de los trabajos de cabecera de desvío que constituyen las obras de cabeza, se pueden enumerar.

Son:

La disposición de estas estructuras es como se muestra en la Fig. 12.1. Da el diseño típico de las cabeceras de desvío. Los canales son despegados de ambos bancos.

1. Vertedero o Anicut:

Una presa es una obstrucción o una barrera construida a través del río. La obstrucción es de menor altura en comparación con una presa. Eleva el nivel del agua localmente y apoya el agua contra su cara. Así se produce el desvío del agua del río hacia el canal. En la medida de lo posible, el vertedero está alineado en ángulo recto con la dirección del flujo de agua en el río. Hay varios tipos de presas en uso. La clasificación de presas, se puede hacer de varias maneras.

a. Clasificación de presas de acuerdo con las funciones que les son dadas:

En esta categoría tenemos:

yo. Depósitos de almacenamiento:

Están construidos exclusivamente para almacenar agua. Por lo tanto, se denominan también presas bajas.

ii. Vertederos de recogida:

En un proyecto de almacenamiento, el agua del reservorio se descarga en el río a través de esclusas de suministro. Esta agua liberada se recoge construyendo un vertedero a través del río donde despegan los canales. Se puede construir una serie de tales presas de recogida para utilizar el agua disponible.

iii. Desvíos o tomas de entrada:

Se construyen como parte de las obras de cabeza. Elevan el nivel del agua obstruyendo el caudal del río. Luego el agua se desvía hacia el canal.

iv. Vertederos de residuos:

Generalmente se utilizan como aliviaderos para reservorios. Se ubican en la periferia de la cuenca del embalse. Durante las inundaciones, cuando el nivel de agua en el reservorio se eleva por encima de FRL, el vertedero de desechos entra en operación. Así, todo el exceso de agua de la inundación se descarga de forma segura. Protege el reservorio y la presa de almacenamiento principal.

segundo. Clasificación según el dispositivo provisto en la cresta para controlar el flujo:

yo. Bombardeo:

Es una barrera obstructiva baja construida a través del río. Las puertas son canales provistos en la cresta de la barrera del Bund Marginal. Las compuertas están alojadas en los surcos hechos en los muelles y pilares. Los muelles están construidos en la cresta. Apoyan la carretera o el puente ferroviario. También soportan una plataforma utilizada para levantar y bajar las puertas. Así, el flujo está perfectamente controlado por las puertas.

ii. Presa:

Todas las demás pequeñas obstrucciones se denominan simplemente vertederos. Pueden diseñarse con la cresta al nivel del estanque o la cresta puede fijarse a un nivel bajo con algún dispositivo de control, por ejemplo, contraventanas que caen o compuertas contaminadas o compuertas de tambor. En general, los vertederos con la cresta en un nivel más bajo y con algún dispositivo de control se prefieren a los vertederos con un nivel alto de cresta. La razón es que esto último causa un flujo excesivo cuando el río está en inundaciones. Otra ventaja es que cuando llega la inundación, el dispositivo de control disminuye y deja espacio adicional disponible para descargar la inundación rápidamente.

do. Aspecto del diseño como base de clasificación de presas:

yo. Vertederos de gravedad:

Los vertederos de gravedad son aquellos que son estables debido al peso de la masa en el cuerpo del vertedero. El peso propio es la única fuerza externa que restaura y contrarresta todas las fuerzas de descarga, por ejemplo, la elevación, la presión del agua, etc. Todas las presas, excepto las presas de hormigón, son presas de gravedad. Incluso las partes individuales de la presa son estables debido al peso propio.

ii. Vertederos de no gravedad:

En los vertederos sin gravedad, la estructura en su conjunto es segura y estable contra todas las fuerzas. Pero es posible que las partes componentes individuales de la presa no sean estables, ya que se usa menos material en la construcción. Buen ejemplo de este tipo es un vertedero de hormigón. El refuerzo se utiliza para hacer de todo el cuerpo una masa sólida y rígida. Entonces es seguro y estable.

re. Clasificación de los alambres según los materiales de construcción:

yo. Vertederos construidos con mampostería:

En este tipo de vertedero, la caída vertical se da como se muestra en la Fig. 12.2. Las persianas generalmente se proporcionan para almacenar el agua hasta el nivel requerido. La estructura está construida con piedras vestidas.

ii. Presas construidas con relleno de roca y mampostería combinadas:

Está construido con relleno de roca seca. Requiere una sección muy grande. Naturalmente, para lograr economía, el material debe estar disponible localmente a un costo moderado. La cresta de esta presa también es controlada por las persianas. La superficie superior está enlucida. Entre los muros de contención de mampostería se construyen para soportar el relleno de roca. (Fig. 12.3)

iii. Vertederos construidos con hormigón:

En este tipo, se proporciona un glacis inclinado en el lado corriente abajo. Ayuda a crear un salto hidráulico en la cara inclinada. (Fig. 12.4) Cuando se crea el salto hidráulico, se destruye la energía del flujo. Así la cama queda protegida por debajo de la presa. El flujo sobre la presa se controla mediante el suministro de persianas. Este tipo de vertedero es el más adecuado en base permeable.

Componentes de vertedero y presa:

En las obras de cabecera, la presa o barrera es la estructura principal. Es muy importante conocer varias partes de una presa antes de diseñar la presa. La figura 12.5 muestra las partes comunes de la estructura del vertedero.

En general los vertederos constan de las siguientes partes:

yo. Aguas arriba de la roca para la protección de la cama.

ii. Muro cortina aguas arriba.

iii. Delantero o delantero.

iv. Obturador en la cresta de la presa.

v. Weir cuerpo de la pared.

vi. Delantal corriente abajo o trasero.

vii Muro cortina aguas abajo.

viii. Protección downstream para canal de lecho.

La figura 12.6 muestra las partes comunes de la estructura de la barrera. Generalmente las presas consisten en las siguientes partes:

yo. Aguas arriba de piedra para la protección de la cama.

ii. Pila de hojas aguas arriba.

iii. Delantal corriente arriba.

iv. Aguas arriba en pendiente glacis.

v. Cresta de la barrera.

vi. Embarcadero RCC con puente ferroviario / carretera en la parte superior.

vii Puerta en la cresta entre los muelles de RCC.

viii. Glacis aguas abajo.

ix Delantal corriente abajo.

X. Dispositivos de disipación de energía, como bloques de fricción, pilares finales, etc.

xi Abajo y chapas intermedias.

xii Aguas abajo de piedra para la protección de la cama.

2. Divide la pared:

Como su nombre lo indica es una pared larga y sólida o un rompeolas. Se contrae en ángulos rectos al eje del vertedero. Divide el cauce del río en dos compartimentos. Así, en el compartimiento más pequeño, que está más cerca del regulador principal, se crea un estanque inmóvil.

La razón obvia es que este compartimiento más pequeño está parcialmente separado del canal principal del río donde se producen grandes fluctuaciones en los niveles de agua. El estanque está creado frente al regulador principal. La pared divisoria se extiende desde el cuerpo del vertedero hasta un poco más allá de la longitud del regulador de la cabeza. Generalmente la pared divisoria se construye con mampostería (Fig. 12.7).

El ancho superior de la pared varía de 1.5 a 2 m. La sección de la pared divisoria es como se muestra en la Fig. 12.7. La pared divisoria siempre debe estar fundada sobre una base sólida. En general, es necesario proporcionar una base de pozo de al menos 30 m. Está claro que la pared divisoria retiene el agua en sus dos caras. Por supuesto, por un lado, el agua todavía está en el bolsillo. Mientras que en el otro lado hay flujo de río. La pared divisoria debe diseñarse después de considerar este punto.

3. Bajo Sluices o Scluing Sluices:

Son aberturas provistas en el cuerpo de un vertedero o anicut en niveles bajos. Se ubican en el compartimento más pequeño en estanque inmóvil. Estas compuertas están perfectamente controladas por medio de puertas que se operan desde la parte superior.

Cuando se crea un estanque en calma frente al regulador de la cabeza, la sedimentación tiene lugar en el bolsillo. Si esta sedimentación está permitida en el bolsillo durante mucho tiempo, la capacidad del bolsillo se reduce. Las esclusas se utilizan para eliminar o limpiar este sedimento depositado. Naturalmente, las compuertas deben ubicarse muy por debajo de la cresta del regulador de la cabeza (generalmente 1.25 m más abajo).

De este modo, las esclusas de limpieza mantienen el canal despejado y definido frente al regulador principal. Las esclusas también se pueden usar durante el período de máxima inundación para disminuir la descarga sobre la cresta de la presa. La capacidad de las compuertas debe mantenerse aproximadamente dos veces la descarga del canal. Entonces asegura una acción de limpieza eficiente. Cuando las inundaciones deben pasar a través de estas compuertas, la capacidad de las compuertas debe diseñarse adecuadamente para cumplir con el propósito.

4. Escalera de peces:

Cuando se construye un vertedero a través de un río con el fin de controlar el flujo de agua, el paso está completamente cerrado. Naturalmente, los peces, que siempre están presentes en el río, se ven impedidos de moverse libremente. Si no se hacen provisiones para ellos, la vida del pez puede perecer.

La estructura provista para permitir el paso libre a los peces se llama una escalera de peces. La figura 12.8 muestra un plano y una elevación de la escala de peces. La escalera para peces está diseñada de tal manera que la velocidad de flujo es de 3 a 3, 7 m / s. Esta velocidad es tal que los peces pueden viajar en o contra la dirección del flujo fácilmente.

La escalera para peces se proporciona generalmente en el otro lado de la pared divisoria en un compartimiento más grande. Los deflectores están dispuestos para escalonar el flujo de agua.

5. Control de limo en Headwork's:

El río lleva una cantidad apreciable de limo con el flujo. Debe comprobarse la entrada excesiva de limo en el canal. Si se permite el paso libre al sedimento, cae y se deposita en la cama y en los bancos. Reduce la capacidad del canal. Es cierto que la entrada de cieno en el canal no se puede verificar en un ciento por ciento. El limo muy fino permanece siempre en suspensión en el agua del canal. En realidad, debería haber una cierta cantidad de limo en el agua de riego, ya que tiene propiedades de mantenimiento.

La entrada de limo en el canal se puede controlar de varias maneras:

a. Sistema de estanque:

Se adopta en todos los trabajos de cabeza. Se hace creando un bolsillo construyendo una pared divisoria. De la figura 12.9 queda claro cómo se crea un estanque en el bolsillo. El bolsillo está cerrado por tres lados, el regulador de cabeza está en un lado, el vertedero en el otro lado y la pared divisoria en el tercer lado. De este modo, cuando la velocidad del agua se destruye en la bolsa, el agua cae por su carga de sedimentos y solo el agua limpia ingresa al canal a través de la abertura en el regulador principal.

segundo. Puertas reguladoras:

El limo se mantiene en suspensión principalmente en las capas inferiores del flujo. Obviamente, cuando solo se permite que las capas superiores entren en el canal, se evita que la carga de sedimentos ingrese al canal. Esto se puede lograr al proporcionar persianas en la parte superior del alféizar o en la cresta del regulador.

El método más conveniente es proporcionar las contraventanas en 2 o 3 niveles. Reduce la extraordinaria altura requerida para operar las persianas. También cumple con el propósito de controlar el cieno de manera muy efectiva. Los obturadores pueden operar en ranuras iguales o diferentes hechas en los pilares y pilares. El nivel inferior generalmente se mantiene cerrado para permitir que solo el agua de la superficie entre en el canal. El obturador inferior va detrás del alféizar cuando se abre. Mientras que otras persianas se abren cuando se abre el orificio de ventilación.

do. Exclusor de limo

Es una estructura que excluye el limo del agua de riego como su nombre lo indica. Separa la porción inferior de agua con sedimentos del limo de la porción libre de sedimentos superior. Consta de una serie de túneles paralelos de baja altura. Los túneles se construyen en el bolsillo paralelo al flujo de agua en el río. La altura de los túneles depende de la distribución de limo en el flujo de agua. La Figura 12.10 muestra un plano y una sección de un excluyente de limo.

La parte inferior del flujo que contiene una gran carga de limo entra en los túneles. La carga gruesa de limo se conduce luego hacia las esclusas de lavado. Esta agua pasa al lado de aguas abajo de la presa a través de las esclusas. Por lo tanto, solo se permite el ingreso de agua clara al canal.