Diseño del conducto forzado considerando el golpe de ariete para la central hidroeléctrica de Concepción - Cuzco-250 kw.

Abstract

El presente trabajo "Diseño del Conducto Forzado Considerando el Golpe de Ariete para la Central Hidroeléctrica de Concepción", toma como base el proyecto: Pequeña Central Hidroeléctrica de Concepción, desarrollado como tesis por el Ingeniero José Monteagudo Ayres. En el presente trabajo se plantean alternativas de diseño poniendo especial énfasis en la aplicación del golpe de ariete en la tubería de presión. En el primer capítulo se hace una introducción al proyecto expresando un reconocimiento a instituciones que están impulsando la producción de hidroenergía en pequeña escala para beneficio de la población de zonas apartadas entre otros; también se indica aquí la ubicación geográfica de la zona de estudio, se habla de los antecedentes relacionados con población, actividad económica, comunicación, etc. Y finalmente se escriben los objetivos del presente trabajo. El capítulo dos, es de información básica, donde se mencionan algunos aspectos hidrológicos, determinando el caudal de diseño para la tubería forzada; se estiman los caudales de avenidas, todo ello se realiza sobre la base de información registrada en aforos con correctómetros y niveles de agua registrado por limnímetro; y siguiendo la metodología de cálculo directo. Hablamos también en este capítulo de la topografía y de algunos aspectos geológicos y geotécnicos del proyecto, en donde es de importancia mencionar el parámetro de presión admisible del terreno calculado en base a las ecuaciones de Terzaghi. En el capítulo tres se describe y diseña los componentes de la conducción forzada como son: cámara de carga, tubería de presión y los anclajes. Cabe destacar que la cámara de carga además de su función específica, en este caso sirve como un elemento de sedimentación secundaria ya que el proyecto contempla una estructura de desarenación. En cuanto, a la tubería de presión, el diámetro de esta ha sido diseñada en base a un criterio técnico económico, determinando la caída porcentual para diferentes diámetros y escogiendo aquel o aquellos que estén en el rango de 3% y 5%. Para el diseño de los anclajes se han considerado todas las fuerzas estáticas y dinámicas que actúan en la tubería y bloques de concreto, haciendo cumplir las condiciones de equilibrio. En el cuarto capítulo se analiza el golpe de ariete planteando las ecuaciones de continuidad y dinámicas; se plantea las soluciones respectivas sobre la base de las series de Allievi que relaciona la carga de presión Hi con la velocidad Vi en el extremo final aguas abajo de la tubería de presión. También se propone un programa de cómputo llamado "ARIETE" que nos da resultados de sobrepresiones en cualquier sección de la tubería en intervalos de tiempos adecuados, dando además un listado resumen de las sobrepresiones máximas y mínimas.