ES2272102A1 - Compuerta para aliviaderos de presas, que abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energia externa. - Google Patents
Compuerta para aliviaderos de presas, que abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energia externa. Download PDFInfo
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Abstract
Compuerta para aliviaderos de presas, que abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa, rotando sobre su eje (E) mediante momentos de giro horarios o antihorarios, inducidos por llenados y vaciados automáticos de su depósito, utilizando el agua que regula en su trasdós. Asimismo se desarrollan aplicaciones. El principal problema técnico en presas es el riesgo de las compuertas, pues si fallan accionamiento o suministro de energía, pueden provocar catástrofes. Por otro lado, los aliviaderos con compuertas son esenciales para regulación al maximizar la capacidad de embalses. La solución de compuerta aportada, con funcionamiento simple, robusto y autónomo, minimiza riesgos lo que favorece su aplicación en aliviaderos, optimizando la regulación de embalses.
Description
Compuerta para aliviaderos de presas, que abre y
cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa.
El título de la invención es el de compuerta
para aliviaderos de presas, que abre y cierra sola, sin necesitar
suministro de energía externa. Se trata de un tipo de compuerta que
ha sido especialmente diseñada con el fin de optimizar
fundamentalmente dos aspectos, el de la seguridad de su sistema de
apertura y el de la optimización de la capacidad de regulación de
los embalses. También puede tener otras aplicaciones como puede
ser, bien sea instalada aislada o en grupo, el de mantener un nivel
de agua estable en diversos tipos de zonas con agua embalsada
(además de las presas), como pueden ser balsas, lagos, estanques,
etc.
Por un lado, en lo que a seguridad se refiere,
ésta compuerta está concebida para abrirse sola al sobrepasarla
ligeramente la lámina de agua, como se muestra en la figura n° 2,
por lo que no necesita mecanismos de accionamiento redundantes ni
suministro de energía de al menos dos fuentes independientes
(artículo 15.2. del Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y
Embalses), y por tanto tampoco se ve afectada por los eventuales
fallos de funcionamiento de estos mecanismos o de suministro de
estas fuentes de energía.
Por otro lado, al mejorar el grado de seguridad
en la explotación de las presas con este tipo de compuertas, nos
permite en determinados casos elevar el nivel del agua (N)
embalsada y por tanto el volumen de agua regulada, mediante la
implantación de estas compuertas en aliviaderos de presas que en
condiciones normales hubieran sido de labio fijo. En definitiva,
implantando varias de estas compuertas (siendo aconsejable que
puedan ser rebasadas por diferentes niveles de agua embalsada, como
veremos más adelante), en el aliviadero de una presa, podemos
conseguir aumentar la capacidad reguladora del embalse
notablemente, aprovechando para regulación gran parte de la que de
otra forma sería simplemente capacidad laminadora.
Esta invención pertenece al campo de las presas,
siendo ésta una rama fundamental de las Obras Hidráulicas, que se
encuadra a su vez dentro del sector de la técnica de la Ingeniería
Civil.
Las presas son una de las tipologías de Obra más
relevantes de la Ingeniería Civil, por el importante papel que
tienen en el aprovechamiento, en sus diversos aspectos, de un
recurso natural tan esencial como es el agua, además de constituir
una magnifica protección contra los efectos devastadores de las
inundaciones provocadas por las avenidas extremas.
Como hemos referido anteriormente, las presas
tienen aspectos positivos desde varios puntos de vista, destacando
entre ellos el posibilitar el mejor aprovechamiento del agua de los
ríos, mediante su adecuado almacenamiento cuando llega en exceso y
la posterior regulación de su uso a lo largo del tiempo.
Con el afán de maximizar ésta capacidad de
embalse y su posterior regulación, se estudian en detalle tanto los
emplazamientos como las tipologías de presas óptimas para éste
fin. En éste sentido y en lo que se refiere a los aliviaderos, nos
encontramos sistemáticamente con puntos de vista contrapuestos
entre la seguridad y las soluciones que obtienen mayores
capacidades de embalse.
Para visualizar mejor la dificultad de conseguir
elevadas capacidades de embalse con unos razonables niveles de
seguridad al mismo tiempo, hagamos unas breves reflexiones sobre
los aspectos básicos de éste objetivo.
En primer lugar fijemos la máxima cota
(H_{máxima}) que vamos a admitir que pueda alcanzar el nivel del
agua (N) en el embalse. A continuación debemos decidir qué tipo de
presa y en concreto qué aliviadero vamos a construir, y en función
de ello habremos decidido la cota de vertido (H_{vertido}), por
encima de la cual la presa comienza a aliviar agua. En éstas
condiciones, si estudiamos el comportamiento de la presa y, en
concreto del aliviadero cuando se presenta la mayor avenida que
debamos de considerar, conforme a la normativa vigente,
encontrándose la presa llena hasta la cota (H_{vertido})
obtendremos, una determinada sobreelevación del nivel del agua
(\DeltaH_{avenida}) que, es necesaria para que el aliviadero
sea capaz de desaguar el caudal de ésta avenida una vez contemplado
el efecto de laminación que podamos considerar. Con éste
planteamiento deberá cumplirse que la cota de vertido
(H_{vertido}), más la sobreelevación del nivel del agua (N) con
la mayor avenida (\DeltaH_{avenida}), deberá ser igual a la
máxima cota que admitamos que pueda alcanzar el nivel del agua en
el embalse (H_{máxima}), es decir H_{vertido} +
\DeltaH_{avenida} = H_{máxima}. En definitiva, vemos que la
capacidad de embalse de agua correspondiente a la cota
H_{vertido}, se utiliza para regulación, mientras que el volumen
de agua que corresponde a \DeltaH_{avenida}, solamente se
utiliza en principio para laminación.
Una vez visto el concepto de volumen de
regulación y de laminación, inmediatamente nos viene la idea de
dotar al aliviadero de unos mecanismos que permitan aprovechar para
su regulación el volumen de agua que de otra forma se pierde
utilizado simplemente para laminar la avenida, surgiendo de ésta
forma la idea de instalar compuertas en los aliviaderos de las
presas.
\newpage
Finalmente, de ésta forma podemos visualizar con
claridad, el dilema que se nos presenta sistemáticamente entre
construir aliviaderos de labio fijo (muy seguros por ser
automáticos per se y no sujetos a errores humanos ni averías
salvo eventuales obstrucciones por pilas de puente), que no
aprovechan en la explotación normal la zona de embalse necesaria
para la laminación, o bien dotar a los aliviaderos de compuertas
(menos seguros, por lo que se le exigen diversas condiciones:
riguroso control de aperturas intempestivas, garantías de
funcionamiento correcto, nunca se instalará una sola compuerta,
mecanismos de accionamiento redundantes, suministro de energía de
al menos dos fuentes independientes, adecuado mantenimiento,
garantía de funcionamiento frente a obstrucciones, compuertas con
automatismos, actualmente existentes, nunca superior al 50%, etc.),
que logran incorporar parte del embalse laminador a la explotación
normal.
En resumen podemos condensar ésta reflexión en
las siguientes tres ideas:
- \bullet
- El tipo de funcionamiento automático actualmente más seguro es el labio fijo, pero no permite el control del nivel del embalse.
- \bullet
- Las compuertas utilizan mejor el embalse en explotación normal, pero por su riesgo de avería sólo deberán adoptarse con razonables garantías de buen funcionamiento, mantenimiento, suministro de energía y personal capacitado.
- \bullet
- La mejor solución actualmente, siempre que sea factible, es la mixta, con un tramo de labio fijo para asegurar el automatismo, y unas compuertas para permitir el control del embalse y conseguir un mayor desagüe sin precisar una excesiva sobreelevación.
En cuanto a la tipología de compuertas hay que
hablar fundamentalmente de tres tipos:
- \bullet
- Compuertas vagón. Requieren grandes ranuras en las pilas para el apoyo de los trenes de rodadura.
- \bullet
- Compuertas de segmento (Taintor). Se prefieren en la actualidad por las siguientes ventajas:
- -
- No requieren ranuras en las pilas.
- -
- Los esfuerzos de elevación son menores que en las compuertas de movimiento vertical.
- -
- Interfieren menos que las compuertas vagón con la colocación de los tramos de puente sobre los vanos del aliviadero en prolongación de la coronación de la presa.
- \bullet
- Clapetas. Con pequeñas alturas de láminas vertientes, pueden utilizarse para el cierre de los vanos del aliviadero clapetas o compuertas radiales, cuyo accionamiento automático puede ser más sencillo que el de las compuertas elevables.
Merecen hacer referencia a ellas las
compuertas-fusible, como pueden ser las de tierra en
un canal o las inflables, éstas compuertas tienen la ventaja de dar
seguridad frentes a avenidas extremas, pues se diseñan con
apertura automática, pero una vez abiertas permanecen evacuando
agua hasta que baja el nivel del embalse (N) de la cota mínima de
ésta compuerta, pues no son de cierre automático por lo que no
sirven para optimizar la regulación.
En cuanto al movimiento de las compuertas,
podemos decir que en la actualidad suele realizarse mediante
servomotores accionados con aceite en presión, aunque no se excluye
la utilización de mecanismos que elevan las compuertas con cadenas
Galle y, menos frecuentemente con cables.
La invención consiste en una compuerta para
aliviaderos, que abre y cierra sola, sin necesitar suministro de
energía externa, siendo su aplicación especialmente idónea en el
campo de los embalses mediante su instalación en los aliviaderos de
las presas, teniendo como objetivos por un lado, la mejor
utilización del embalse en explotación normal mediante la
optimización de su regulación y, por otro lado el mayor nivel de
seguridad de éste tipo de compuerta. Como se ha dicho
anteriormente, también puede tener otras aplicaciones como puede
ser, bien sea instalada aislada o en grupo, el de mantener un nivel
de agua estable en diversos tipos de zonas con agua embalsada
(además de las presas), como pueden ser balsas, lagos, estanques,
etc.
El problema técnico que se plantea en este tema,
tal como hemos referido anteriormente, consiste en adoptar una
decisión lo más equilibrada posible en lo que se refiere al sistema
de aliviadero de la presa, que mejor optimiza la regulación del
embalse en cada caso, con un razonable nivel de seguridad,
considerando que tanto menores sean los riesgos propios del
sistema, tanto más se podrá mejorar la regulación del embalse.
Los dos extremos hemos visto que son, por un
lado la opción de aliviadero de labio fijo, que es actualmente la
más segura por su natural funcionamiento automático y, por otro
lado la opción de aliviadero con compuertas que además de que
utilizan mejor el volumen de agua del embalse aumentando la
regulación del mismo, pueden permitir en algunos casos una
laminación suplementaria por vaciado preventivo, ya que el umbral
se suele situar más bajo que el del labio fijo. Para disponer de la
posibilidad de vaciados preventivos con la compuerta objeto de esta
patente, se la puede dotar de cualquier mecanismo o sistema
convencional que permita abrirla sin que la haya llegado a rebasar
el agua (siempre evitando interferir en la libertad de movimiento de
su funcionamiento automático al ser rebasada por la lámina de
agua), como podría ser un sistema auxiliar de llenado por gravedad
del depósito de la compuerta con agua de otro depósito a través de
las adecuadas conducciones previstas para ello.
La solución al problema técnico planteado que se
aporta, lo resuelve en sus aspectos más significativos. Dado que
el problema consistía básicamente, en mantener unos adecuados
niveles de seguridad al instalar compuertas en los aliviaderos que
permitieran aumentar la regulación del embalse, se ha diseñado una
compuerta que minimice las pérdidas de seguridad, manteniendo la
cualidad del aumento de regulación.
La compuerta objeto de la presente patente
cumple en gran medida el objetivo referido anteriormente, por tener
un funcionamiento automático (tanto para su apertura representada
en las figuras 2 y 3, como para su cierre representado en las
figuras 4 y 5), sin necesidad de ningún mecanismo de accionamiento
(mucho menos redundante) ni ningún suministro de energía (mucho
menos de fuentes independientes), por lo que se minimiza la
posibilidad de fallo del mecanismo (en apertura evita daños a la
presa y en cierre optimiza la regulación del embalse), y por tanto
se amplia enormemente las posibilidades de instalar compuertas
manteniendo los niveles de seguridad similares a los exigidos
actualmente o incluso mejorándolos, entendiendo pues que tiene un
importante valor y una gran utilidad su aplicación práctica. Al
automatizar no solo la apertura sino también el cierre, mejora las
ventajas de las denominadas compuertas de tipo fusible.
Esencialmente consiste en una compuerta del tipo
de las de segmento, complementada con una estructura que funciona
como depósito, según se aprecia en las figuras 1 a 5, situada al
otro lado del eje de giro (E), habitual de las compuertas de
segmento, con sus correspondientes aberturas de llenado y desagüe,
debiendo haber sido modificada la estructura habitual de la
compuerta de segmento, para convertirse en rebasable, de tal forma
que el agua que la rebasa, desliza y vierte al depósito
referido.
El principio de funcionamiento consiste, en que
al rebasar el nivel del embalse (N) la cota de la generatriz
superior (B) de la compuerta en su posición de cerrada, comienza a
verter agua sobre el labio de dicha compuerta denominado generatriz
superior (B), discurre por la superficie superior de ésta y termina
por entrar al depósito por su abertura de llenado, según puede
apreciarse todo ello en la figura 2.
Si éste caudal que llega al depósito es muy
pequeño, por deberse, por ejemplo, al oleaje formado en el embalse,
los orificios de desagüe del depósito lo evacuan y éste no se
llena suficientemente, por lo que el equilibrio en la posición de
compuerta cerrada se mantiene y ésta no se abre (ya que el centro
de gravedad de la estructura se mantiene a la izquierda del eje de
giro (E), siendo equilibrado por la reacción de la superficie del
labio vertiente del aliviadero, que también está a la izquierda).
De igual forma mientras el nivel del embalse (N) no llega a rebasar
la generatriz superior (B) de la compuerta, el depósito se
mantiene vacío y la compuerta estable en su posición de cerrada,
como se representa en la figura 1.
Sin embargo, si el caudal que rebasa la
compuerta es suficiente, como se da en casos de avenidas, el
depósito comienza a llenarse pues le entra bastante más agua de la
que sus orificios de desagüe evacuan, y llegado un determinado
umbral 1 de llenado del depósito que se habrá calculado previamente
en el diseño de cada compuerta específica, (el peso del agua
desplaza el centro de gravedad del conjunto de la compuerta,
incluido el depósito más el agua de éste, a la derecha del eje de
giro (E) de la compuerta, por lo que comienza a girar en sentido
horario) se abre la compuerta y comienza a verter agua el
aliviadero, como se aprecia en la figura 3.
Según va girando en sentido horario la
compuerta, por la propia forma del depósito (ver figuras 2, 3 y 4),
se va desplazando aún más hacia la derecha el centro de gravedad
del conjunto, lo que produce un movimiento autoacelerado de
apertura de la compuerta.
En cuanto al desagüe del depósito, por ser
pequeño, no influye inicialmente de forma apreciable en el
movimiento de la compuerta (figura 3) una vez que inicia su
apertura, no obstante, una vez abierta y pasado un determinado
tiempo, que se habrá calculado previamente en el diseño de cada
compuerta específica (una vez desaguada suficiente cantidad de agua
del depósito que supere un umbral 2, como para que el centro de
gravedad del conjunto se vuelva a desplazar a la izquierda del eje
de giro (E) de la compuerta), se inicia el movimiento de cierre de
la misma (figura 5), hasta llegar a tomar contacto con la
superficie del labio vertiente del aliviadero, que aporta la
reacción necesaria para mantener en equilibrio la compuerta una vez
cerrada.
Para limitar el movimiento de apertura a una
posición máxima que impida a la compuerta interferir con la lámina
vertiente, se disponen unos "Topes de apertura" (ver figura 4),
que marcan el recorrido máximo de la maniobra. Asimismo para
conseguir que los movimientos de apertura y cierre se realicen sin
superar una velocidad y aceleración adecuadas se disponen
"Amortiguadores de maniobra" (ver figuras 3 y 5), que evitan
que éstas se aceleren demasiado por efecto de las diversas fuerzas
de peso propio.
En cumplimiento del artículo 14.6. del
Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses, los
aliviaderos controlados exclusivamente por compuertas deberán
disponer, como mínimo, de dos vanos. Esta norma que se aplica por
motivos de seguridad, conviene tenerla en cuenta mejorándola
incluso al aumentar el número de vanos, pues en el caso de las
compuertas objeto de esta invención se obtiene una importante
mejora, no solo en cuanto a seguridad sino también en cuando a
optimización de la regulación, disponiendo varias compuertas
adecuadamente colocadas y con valores diferentes del nivel de
embalse (N), para los cuales el agua embalsada rebasa las
respectivas generatrices superiores (B) de dichas compuertas, con
lo que de ésta forma, se abren un número variable de compuertas
según las rebase el agua en mayor o menor número, y se adecua el
agua desaguada por el aliviadero a la envergadura de la avenida que
se haya presentado.
Con esta disposición y diseño de las compuertas,
al abrirse un número mayor o menor de ellas, dependiendo de la
avenida, se obtienen fundamentalmente dos ventajas, por un lado la
avenida que se provoca aguas abajo, debida al vertido de la presa,
es similar a la que se está produciendo aguas arriba una vez
laminada, y por otro lado no se desembalsa más agua de la necesaria
pudiéndose aprovechar el resto para regulación.
En este estudio del mejor número y la mejor
ubicación de las compuertas del aliviadero, hay que estudiar
también las sobreelevaciones que se producen en el resto del
embalse y, en concreto en el resto de zonas de la presa para prever
los adecuados resguardos necesarios. También debe estudiarse y
diseñarse la compuerta para evitar taponamientos de los orificios
de desagüe del depósito, y hacerla con un adecuado dimensionamiento
para evitar obstrucciones o acodalamientos de la compuerta. En éste
sentido puede instalarse, algún dispositivo utilizado por éste
sector de la técnica en alguna ocasión, como mallas, rejas, etc.,
en las proximidades de la entrada del aliviadero, aguas arriba de
éste que retenga los diversos objetos, árboles, etc., que pueden
llegar en flotación para que no obstruyan el aliviadero, no
obstante son infrecuentes estas medidas, pues suelen solucionarse
adecuadamente estos posibles problemas con un correcto
dimensionamiento del aliviadero y sus compuertas. También es buena
una adecuada rigidez a torsión que evite los mencionados
acodalamientos.
En definitiva, las ventajas de la compuerta
objeto de esta invención en relación con el estado de la técnica
anterior, se resumen en su esencial característica de ser una
compuerta de apertura y cierre automáticos, aprovechando
simplemente el peso propio del agua que eventualmente la rebasa,
sin necesidad de ningún mecanismo de accionamiento, ni suministro
de ninguna fuente de energía externa, por lo que las posibilidades
de fallos se minimizan y, se pueden instalar muchas más compuertas
manteniendo los niveles de seguridad actuales, consiguiendo con
ello una importante mejora en el nivel de regulación de los
embalses.
Como parte de la documentación de la presente
solicitud de patente, se aportan una serie de dibujos
representativos de la invención, que hemos denominado: Compuerta
para aliviaderos de presas, que abre y cierra sola, sin necesitar
suministro de energía externa; así como de su funcionamiento.
Figura nº 1: Corresponde a la posición de
compuerta cerrada con depósito vacío.
Figura nº 2: Corresponde a la posición de
compuerta cerrada con depósito llenándose.
Figura nº 3: Corresponde a la posición de
compuerta en pleno movimiento de apertura.
Figura nº 4: Corresponde a la posición de
compuerta abierta totalmente.
Figura nº 5: Corresponde a la posición de
compuerta en pleno movimiento de cierre.
Ésta cuestión resulta sencilla, pues se trata de
un tipo de compuerta distinto de las hasta ahora utilizadas, pero
que de su simple descripción se desprende claramente, que se puede
realizar de manera similar, con materiales y elementos auxiliares
muy similares a los del resto de éste tipo de mecanismos, que son
las compuertas para presas.
No obstante lo anteriormente expuesto,
describamos lo que podría ser un modo de realización en sus
aspectos básicos. La mayor parte de la compuerta, parece adecuado
construirla mediante la elaboración de una estructura de piezas
metálicas unidas mediante soldadura, y con un adecuado tratamiento
que evite la corrosión.
Tiene especial interés que estudiemos bien la
disposición de esta estructura, de forma que sea muy resistente a
esfuerzos de torsión, especialmente en la dirección del eje de giro
(E) de la compuerta, para evitar los eventuales movimientos debidos
a estos esfuerzos de torsión que podrían ser muy peligrosos por
poder provocar posibles acodalamientos y por tanto bloqueos de la
compuerta.
Asimismo, con chapa metálica podemos elaborar
también la superficie frontal encargada de contener el agua y su
presión hidrostática, la superficie que une la generatriz superior
(B) de la compuerta, conduciendo el agua que rebasa ésta hasta el
depósito, así como el recinto propiamente dicho del depósito.
En cuanto a los topes de apertura y los
amortiguadores de maniobra pueden ser simples pistones dotados de
muelles en un caso, y de recintos con aceite en otro, que ofrecen
su resistencia al movimiento al pasar el aceite de unos recintos a
otros.
La ejecución será tal que los elementos de la
compuerta posibiliten las funciones y movimientos que se describen
a continuación, con ayuda de las figuras.
Permanecerá cerrada siempre que el nivel del
embalse (N) sea inferior a la cota de la generatriz superior (B) de
la compuerta, según la figura 1.
En la figura 2, al superar el nivel del embalse
(N) la cota de la generatriz superior (B) de la compuerta, el agua
comienza a rebasar ésta y a llenar el depósito, no obstante la
compuerta permanece cerrada, hasta que se supera el umbral 1 de
llenado.
En la figura 3, una vez superado el umbral 1, la
compuerta está en pleno movimiento de apertura. El aliviadero se
encuentra desaguando a través de la apertura parcial de la
compuerta. El movimiento de apertura resulta autoacelerado por el
desplazamiento relativo del centro de gravedad, dada la forma del
depósito y el desplazamiento del agua en su interior, y en cuanto
al desagüe del depósito, por ser pequeño, no influye inicialmente
de forma apreciable en el movimiento de la compuerta. Los
amortiguadores de maniobra actúan cumpliendo su función de oponerse
a una excesiva aceleración y por tanto, evitando que crezca
demasiado la velocidad de apertura.
La figura 4 corresponde a la posición de
compuerta abierta totalmente. El aliviadero se encuentra desaguando
libremente, con condiciones similares a las del labio fijo. Los
topes de apertura actúan en ésta posición, proporcionando la fuerza
de reacción necesaria para mantener el equilibrio de la compuerta
en ésta posición, y evitar que el depósito interfiera en la lámina
vertiente. La compuerta permanece abierta en ésta posición hasta
que pasado un determinado tiempo que se habrá calculado en el
diseño de la compuerta, el desagüe de ésta hace que el depósito
alcance un umbral 2 de llenado, momento en el que comienza el
cierre de la compuerta.
La figura 5 corresponde a la posición de
compuerta en pleno movimiento de cierre. El aliviadero se encuentra
desaguando a través de la apertura parcial de la compuerta. La
compuerta gira cerrándose con el llenado del depósito por debajo
del umbral 2. El movimiento de cierre provoca el desplazamiento del
centro de gravedad más aún a la izquierda, por la propia forma del
depósito y el desplazamiento del agua en su interior, y en cuanto
al desagüe del depósito, contribuye asimismo a desplazar el centro
de gravedad más aún hacia la izquierda, por lo que este movimiento
resulta también autoacelerado. Los amortiguadores de maniobra
cumplen su función de oponerse a una excesiva aceleración y por
tanto, evitan que crezca demasiado la velocidad del movimiento de
cierre.
La compuerta objeto de la presente invención, si
bien aporta novedades muy importantes en lo que a su
funcionamiento y seguridad se refiere, su realización no representa
ninguna complicación como hemos visto en el apartado anterior,
pudiéndose realizar de manera muy parecida, con materiales y
elementos auxiliares muy similares a los del resto de las
compuertas para presas conocidas hasta ahora, por lo que entiendo
que la manera en que ésta invención es susceptible de aplicación
industrial se deriva de manera evidente de su propia naturaleza así
como de la explicación aportada sobre la misma.
En definitiva, ésta compuerta al igual que la
mayor parte de las existentes actualmente, puede prefabricarse, y
posteriormente trasladarla y montarla en su ubicación definitiva de
funcionamiento, salvo limitaciones especiales como las de tamaño
que posibiliten su transporte, en cuyo caso se podrá trasladar en
varias piezas para completar el ensamblaje y soldadura a pie de
obra.
Claims (11)
1. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
caracterizada por su funcionamiento automático basado en el
giro de toda su estructura alrededor de su eje (E), que la divide
en dos partes; a un lado del eje (E) la estructura soporta el
empuje del agua que regula en su trasdós y canaliza el agua que
rebasa su generatriz de cota máxima (B); y al otro lado del eje (E)
se conforma el depósito al que llega, y donde se acumula y desagua,
el agua que ha rebasado en (B) la compuerta. Por peso propio, con
llenado de depósito por debajo de un umbral 1, la compuerta
permanece cerrada; superado este umbral 1 la compuerta gira, se
abre y permanece abierta hasta que desaguando el depósito baja su
llenado de un umbral 2, momento en el cual gira en sentido inverso,
se cierra y permanece cerrada hasta que vuelva a superarse el
umbral 1 de llenado, en todo momento sin accionamiento ni
suministro de energía externos.
2. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada porque los cierres
y aperturas se realizan completos, mediante la aproximación en
abscisas al eje (E) de los centros de gravedad de sus dos partes a
un lado y otro de dicho eje (E), más rápida que, la del centro de
gravedad del agua almacenada en el depósito.
3. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada por presentar unos
orificios en la generatriz de cota mínima del depósito, tales que
impiden aperturas accidentales y aseguran las aperturas necesarias
con el caudal de avenida.
4. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada por su tipología
de compuerta de segmento con su eje de giro (E), modificada para
canalizar el agua que rebasa su generatriz de cota máxima (B) y
complementada con un depósito, al otro lado de dicho eje de giro
(E), al que llega y desde el que se desagua, el agua que la
rebasa.
5. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada por su depósito
con sección transversal en forma de sector circular, tal que de
autoaceleración a los movimientos de apertura y cierre, para que
estos sean completos.
6. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada por su depósito
con entrada de agua en su generatriz de cota superior y desagüe en
la de cota inferior, para cualquier punto de su recorrido.
7. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada por disponer de
una superficie reglada, cilíndrica, cerrada, y paralela al eje de
giro, que se forma al deslizar una recta paralela a dicho eje sobre
el tramo cerrado de la sección transversal de la compuerta, y que
dota de la rigidez a torsión necesaria a dicha compuerta, para
evitar bloqueos por acodalamientos.
8. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada por abrirse y
cerrarse con un movimiento cuyo recorrido, velocidad y aceleración
están controlados por topes de apertura, tales que eviten
interferencias con la lámina vertiente, y amortiguadores de
maniobra, tales que eviten aceleraciones excesivas.
9. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada por su instalación
en grupos de varias compuertas rebasables, cada una, para niveles
distintos del agua del embalse.
10. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada por la instalación
de unas conducciones y depósitos auxiliares que permitan la
realización de vaciados preventivos con estas compuertas.
11. Compuerta para aliviaderos de presas, que
abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energía externa,
según reivindicación nº 1 y caracterizada por, su adaptación
a instalaciones de diversos tipos de zonas con agua embalsada
además de las presas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200000465A ES2272102B1 (es) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | Compuerta para aliviaderos de presas, que abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energia externa. |
Applications Claiming Priority (1)
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ES200000465A ES2272102B1 (es) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | Compuerta para aliviaderos de presas, que abre y cierra sola, sin necesitar suministro de energia externa. |
Publications (2)
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ES2272102B1 ES2272102B1 (es) | 2008-04-01 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1166991A (en) * | 1915-03-12 | 1916-01-04 | Vincent K Jones | Water-controlling device. |
GB1502257A (en) * | 1973-12-13 | 1978-03-01 | Anderson D | Weir construction |
FR2501747A1 (fr) * | 1981-03-10 | 1982-09-17 | Galbert Michel De | Vannages basculants a axe horizontal, semi-automatiques et automatiques |
ES2052347T3 (es) * | 1990-12-28 | 1994-07-01 | Gtm Ets Sa | Evacuador de crecidas excepcionales para presas comportando al menos dos dispositivos de evacuacion de crecidas. |
-
2000
- 2000-02-28 ES ES200000465A patent/ES2272102B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1166991A (en) * | 1915-03-12 | 1916-01-04 | Vincent K Jones | Water-controlling device. |
GB1502257A (en) * | 1973-12-13 | 1978-03-01 | Anderson D | Weir construction |
FR2501747A1 (fr) * | 1981-03-10 | 1982-09-17 | Galbert Michel De | Vannages basculants a axe horizontal, semi-automatiques et automatiques |
ES2052347T3 (es) * | 1990-12-28 | 1994-07-01 | Gtm Ets Sa | Evacuador de crecidas excepcionales para presas comportando al menos dos dispositivos de evacuacion de crecidas. |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US 1166991 A (JONES) 04.01.1916, todo el documento. 1-7,11\\ Y 8-10 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2272102B1 (es) | 2008-04-01 |
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