Diseño y cálculo de una compuerta radial hidráulica de superficie

Abstract

El tema de la tesis se ubica dentro del proyecto especial Jaén - San Ignacio - Bagua y específicamente dentro de las Obras de irrigación Limonyacu. Dentro de las estructuras e instalaciones que conforman este importante proyecto, las compuertas hidráulicas ocupan un lugar de la mayor importancia como parte integrante del equipamiento electromecánico. Son las compuertas Hidráulicas las que se encargan de represar, derivar y/o distribuir de manera eficiente, con seguridad y fiabilidad de servicio el recurso hídrico tanto para fines de irrigación como de aprovechamiento Hidroeléctrico. Normalmente estas estructuras de ingeniería como el que se trata en el presente estudio se ven con mucho énfasis desde el punto de vista hidráulico y de estructuras de concreto armado en tópicos afines que caen dentro del campo de la Ingeniería Civil. Sin embargo, el estudio de este tipo de equipamientos es más bien multidisciplinario. Así de hecho la ingeniería básica de proyecto de Compuertas Hidráulicas son definidas en base a estudios previos de Ingeniería Hidráulica; una vez determinadas el tipo de compuerta, sus dimensiones básicas, sus requerimientos de diseño y su ubicación, se puede afirmar que el problema ulterior es íntegramente de carácter electromecánico. Es decir, estando en este punto, el proyecto de Compuertas Hidráulicas es fundamentalmente un proyecto mecánico. Así el trabajo trata de manera específica del proyecto mecánico de Compuertas Radiales. Para tal efecto a lo largo del trabajo se hace uso del standard alemán DIN 19704, el cual da una serie de recomendaciones, alguna de las cuales mandatarios en el diseño y construcción de estructuras para agua. Asimismo, se usan también las recomendaciones de la norma brasileña NBR-8883, dada la gran experiencia que en Compuertas Radiales han logrado los constructores brasileños en los mayores proyectos Hidráulicos del mundo, como es el caso de la central Hidroeléctrica de ITAIPU, en la frontera paraguayo-brasileña. El trabajo empieza con una introducción en la cual se justifica el proyecto, se fijan los alcances y las limitaciones de este, planteando finalmente los objetivos del trabajo. El capítulo II trata de las generalidades sobre compuertas Hidráulicas, sus antecedentes históricos, sus clasificaciones, tipos y componentes fundamentales de las compuertas. El capítulo III aborda los aspectos específicos de las Compuertas Radiales, sus ejecuciones, los proporcionamientos típicos o más usuales en la mayoría de las compuertas construidas en el mundo y los tipos de accionamiento que comúnmente se usan. El capítulo IV trata de manera detallada el diseño propiamente dicho, se plantean las consideraciones, criterios, requerimientos de diseño y las bases para el cálculo, también los estándares y códigos aplicables; asimismo se consideran las diversas solicitaciones y tipos de carga, para finalmente dimensionar de manera racional la estructura de la compuerta, el sistema de accionamiento y componentes accesorios. El capítulo V aborda el análisis económico, para finalmente enunciar las respectivas conclusiones.