Tabla 53 elementos principales para las captaciones más utilizadas

Al captar agua de una vertiente tomar en cuenta:

- El caudal adjudicado para riego - Estructuras de regulación - Mantener el caudal ecológico

1. CAPTACIONES

CLASIFICACIÓN GENERAL DE CAPTACIONES

Ilustración 6 Clasificación de captaciones

Clasificación

Tipo

Gravedad

Bombeo Capacidad

Muy pequeñas Q<100l/s

Pequeñas 100 l/s Q<1000 l/s

Medianas 1000l/s <Q<3000l/s

Grandes Q>3000l/s Ubicación

Derivación directa

Con azudes de derivación

Tomas desde embalses

Fuente: (CPE INEN 5 Parte 9-1, 1992)

Los elementos básicos para las captaciones según la ubicación se presentan en la Tabla 53.

Derivación directa

Tabla 53 elementos principales para las captaciones más utilizadas

Con azudes de derivación

Laterales Rejillas de fondo

Rejilla para control de basuras y flotantes Transición entre el canal y la estructura de control a la entrada Compuertas Transición entre la estructura de control y la toma Desripiador Desarenador Canal de conducción Azud Rejillas laterales Protección contra cuerpos flotantes Elementos de limpieza Desripiador Desarenador Azud Rejilla de fondo Canal desripiador Compuertas Desarenador Torre de captación con orificios de toma Compuertas de operación y mantenimiento

Desde embalses

La configuración, distribución y elección del tipo de captación debe elegirse en concordancia con las condiciones naturales del lugar, del río, morfología, caudal de diseño, comparaciones técnico –económicas y otras consideraciones como:

- Si existen conducciones a presión prever que no ingrese aire al sistema. - Las pérdidas de carga sean las mínimas. - Considerar los niveles de agua de la fuente de abastecimiento. - La dirección del flujo debe ser lo más estable. - Aún en tiempo de estiaje debe ser posible la captación de agua. - La entrada de sedimentos debe limitarse en lo más posible. - Investigar la existencia de procesos de sedimentación para un mejor análisis de la ubicación de la captación - Ubicar la captación en el tramo cóncavo del río o en tramos rectos cuando las condiciones son adecuadas para la formación de corrientes transversales. Una correcta ubicación evitará el ingreso de sedimentos a la captación - Considerar que los menadros en los ríos no son permanentes, se debe asegurar la estabilidad del cauce y la captación hasta el final del período de diseño.

Para captaciones laterales:

Estas captaciones son recomendables en ríos de llanura y de pie de montaña. Características generales del río:

1. Tener caudales no muy grandes 2. La cantidad de sedimentos es moderada 3. Alto transporte de sedimentos de fondo

Para captaciones con rejilla de fondo considerar:

Estas captaciones son recomendables en ríos de montaña o pie de montaña con pendientes fuertes que pueden llegar al 10% con crecientes súbitas. Características generales del río:

1. Crecientes súbitas 2. Aguaceros de corta duración 3. Llevan gran cantidad de piedras 4. Grandes variaciones diarias de caudal cuando vienen de nevados 5. Pequeño contenido de sedimentos finos 6. Garantizar la estabilidad del encauzamiento

1.1. ELEMENTOS DE REGULACIÓN Una captación está conformada de vertederos en diferentes lugares y para funciones específicas como:

- Vertederos: o Vertederos de cresta delgada para:  Rejillas laterales para la captación de agua desde el río  El paso del desripiador al desarenador  El paso del desarenador a las obras de conducción o Vertederos de cresta gruesa - Azud en forma de vertedero

1.1.1. VERTEDEROS 1.1.1.1. VERTEDEROS DE CRESTA DELGADA CONSIDERACIONES PARA REJILAS LATERALES:

En estiaje el vano de la reja funciona como vertedero, la carga se produce por el remanso producido por el azud, el vertedero trabaja sumergido con un desnivel muy pequeño entre los calados previo y posterior a la rejilla.

Ilustración 7 Rejilla lateral que trabaja como vertedero La rejilla lateral va a funcionar como un vertedero de cresta delgada, siempre y cuando la relación de la altura del vertedero (y1, desde el fondo del cauce hasta el umbral de la rejilla) y el grosor del vertedero (e) sea mayor a 1,5 o e/H<0.67.

El umbral del orificio (y1) de la reja debe estar a una altura no menor a 0,60 – 0,8 cm del fondo del cauce, considerando una altura mínima para mantener el ingreso de caudal, incluso en época de estiaje.

Se aclara que en época de crecientes cuando el nivel del río sube, la reja pasa a trabajar como orificio contribuyendo a la regulación del caudal. Se acepta que en creciente el canal trabajará con una cierta sobrecarga entre 10 y 20% del caudal de diseño y se calcula el calado correspondiente.

Ilustración 8 Rejilla lateral, trabaja como vertedero

En el caso de rejillas laterales con derivación mediante un azud, debe analizarse bien la altura de la rejilla para evitar construcciones costosas, se debe tomar en cuenta que el azud debe ser igual a la suma de la altura desde el fondo el cauce hasta el dintel, por lo tanto, entre más alta es la rejilla más grande debe ser el azud.

CONSIDERACIONES PARA VERTEDEROS EN GENERAL

Este método de cálculo también permite determinar el vertedero de cresta delgada para el control de caudal en el paso del agua entre estructuras. En el caso que previo al vertedero se forme un resalto hidráulico, el tirante conjugado final permitirá determinar la altura de carga para el vertedero, ver literal 1.3.1 de este anexo.

MÉTODO DE CÁLCULO

Con la ecuación del caudal de vertedero se determina el largo de vertedero necesario para captar el caudal de diseño.

Donde:

��=����������3/2 →��=

�� ��������3/2 Ecuación 36 Caudal para vertedero sumergido

b. – largo del vertedero, longitud de la cresta, m Q. –caudal de diseño, m3/s K*. –coeficiente si existen contracciones y barrotes, 0.85 s. –coeficiente de corrección por sumersión M. – coeficiente de vertedero H. –Altura sobre vertedero, m

Ilustración 9 Esquema de vertedero sumergido: (a) diseño 1, (b) diseño 2 Página 111 de 195