Las estrategias de operación y mantenimiento de estructuras hidráulicas son sustentables y se inician antes del diseño y se optimizan durante su vida útil. Para la seguridad de vidas y propiedades, lo que estabiliza el medio ambiente y la economía nacional. En consecuencia, la operación y el mantenimiento inadecuados de las estructuras hidráulicas pueden provocar la pérdida de vidas, propiedades, economía y el medio ambiente.
Las responsabilidades de operación y mantenimiento de los sistemas hidráulicos varían en diferentes países, dependiendo de la propiedad y los propósitos. Esta sección ha destacado las estrategias necesarias para una operación, mantenimiento y consecuencias seguras debido a fallas. Las estrategias pueden ser a largo plazo, estacionales, frecuentes y diarias, son los siguientes: monitoreo y pronóstico hidrológico, detección y mitigación del envejecimiento de estructuras, vigilancia e instrumentación de seguridad y acciones de remediación.
Monitoreo y pronóstico hidrológico:
La operación y mantenimiento de estructuras hidráulicas es segura y la gestión de la misma dependen principalmente de la eficiencia de las estaciones metereológicas para proporcionar datos independientes del régimen y la observación del agua. Los datos obtenidos se pueden utilizar durante el análisis y la predicción de eventos hidrológicos futuros. Hoy en día, se instalan instalaciones automatizadas en varios lugares de la zona de captación para proporcionar datos hidrológicos.
Después del análisis de los datos, el valor y el período previstos deben proporcionarse con cierta precisión confiable. El pronóstico a corto plazo, desarrollado en base a la escorrentía y otras teorías fundamentales, proporciona la base de los controles de inundaciones en la cuenca. Los pronósticos a mediano y largo plazo brindan información esencial para el sector hidroeléctrico.
Instrumentación y vigilancia de la seguridad:
Se fomenta la evaluación continua y sistemática del estado físico de las estructuras hidráulicas sin concesiones. Las estructuras hidráulicas de gran capacidad constituyen una amenaza más significativa para la vida y las propiedades aguas abajo. En su mayoría, las fallas surgen de eventos de inundaciones extremas y daños estructurales obvios o entre ellos, lo que requiere programas de instrumentación y vigilancia de seguridad.
Para detectar el posible síntoma y problema específico en una etapa temprana en las estructuras hidráulicas y crear estrategias para la solución de las posibles anomalías. La selección e instalación de equipos o instrumentación en lugares apropiados en el área de vigilancia. La interpretación adecuada de los datos de vigilancia y las acciones inmediatas son más importantes que la cantidad de instrumentos instalados.
Inspección de seguridad:
La inspección de seguridad es una inspección periódica de algunos deterioros para determinar el estado actual de las estructuras hidráulicas en función de fines relacionados con la operación. Las inspecciones de seguridad se clasifican en inspecciones de rutina, especializadas y periódicas. Específicamente, los terraplenes de las estructuras de gran capacidad deben ser examinados de cerca y de forma rutinaria contra cualquier defecto físico. Esta inspección se clasifica en inspecciones de rutina, especializadas y periódicas y, por lo tanto, sus registros acumulativos determinan si un defecto es nuevo, gradual y/o cambia rápidamente en las estructuras.
La inspección de rutina tiene como objetivo identificar las deficiencias físicas de las estructuras hidráulicas durante las operaciones del día a día. Equipos técnicos experimentados llevan a cabo inspecciones periódicas con un intervalo de 2 a 3 años. Y están destinadas a detectar defectos físicos en las estructuras mediante un examen visual, de modo que se puedan tomar medidas correctivas estratégicas. Las inspecciones especializadas incluyen inspecciones de control de inundaciones y terremotos.
Los terremotos y las inundaciones de control se identifican como una amenaza potencial para las estructuras hidráulicas. Su inspección es realizada por ingenieros de presas experimentados y bien capacitados. Por lo tanto, los informes documentados para mitigaciones se incluyen en el plan de acción correctiva.
Vigilancia e instrumentación:
La vigilancia es el monitoreo continuo de las condiciones físicas a través de instrumentos de tamaño mediano a grande. Se está haciendo para verificar el deterioro con respecto al desempeño real de la estructura hidráulica y sus tendencias para el cumplimiento de las expectativas de diseño. En esta operación es primordial la recolección, presentación y evaluación de los datos de los equipos instalados en el sistema.
El equipo debe cubrir componentes críticos y debe instalarse en posiciones donde se anticipe un comportamiento normal. Es una buena práctica redactar un plan instrumental ideal en una etapa temprana para eliminar las disposiciones menos esenciales hasta que se determine un plan adecuado, equilibrado y asequible. En estructuras a gran escala, como una presa, debe mejorarse la vigilancia mediante tecnología de alto nivel.
Acciones correctivas:
Las acciones de reparación están destinadas a prevenir fallas de las estructuras hidráulicas. Especialmente las estructuras de gran capacidad que representan una amenaza significativa para las vidas y las propiedades. Las deficiencias se clasifican en accidentes menores, moderados y graves. Sus acciones correctivas son necesarias antes de la falla de toda la estructura. Los defectos pueden detectarse antes a través de la vigilancia y los defectos probablemente pueden estar relacionados con el diseño. Como una capacidad de diseño inadecuada, o relacionados con la construcción, como una elección inadecuada de materiales.
Los incidentes comunes y desafiantes relacionados con la operación y el mantenimiento son los rápidos aumentos de la filtración, el desborde del terraplén de tierra. El varamiento excesivo, la erosión del aliviadero y los terraplenes, el agrietamiento en la presa de concreto y el aliviadero, y compuertas fracturadas. Las acciones correctivas a considerar dependen del estado de las estructuras y los eventos hidrológicos.
Acciones correctivas de emergencia:
Control de la erosión: Durante las inundaciones, el uso de láminas de polietileno y sacos de arena controla la erosión del terraplén del talud.
Inspeccionar de rebasamiento: Se debe evitar el rebasamiento y se aplica la provisión de una barrera temporal por encima de la altitud prevista.
Control de filtraciones: No se debe permitir que las filtraciones saturen la pendiente aguas abajo y, si están saturadas. Se necesita la provisión de material permeable para reducir la acumulación de presión en el terraplén.
Envejecimiento de estructuras hidráulicas:
El envejecimiento de una estructura hidráulica se refiere a las deformaciones relacionadas con el tiempo en las propiedades del material. Y sus cimientos utilizados durante la construcción de las estructuras hidráulicas, que se desarrollaron dentro de al menos 5 años de período de trabajo.
Además, es toda la vida útil de la estructura hidráulica antes de la abdicación o desmantelamiento. El deterioro de las estructuras puede deberse a los defectos desarrollados por eventos inusuales como un terremoto o como resultado de factores ambientales durante la vida útil.
Detección del envejecimiento:
La detección del envejecimiento debe comenzar durante la operación y el mantenimiento de las estructuras hidráulicas. Los factores que influyen en la degradación de las propiedades estructurales de los sistemas hidráulicos deben identificarse y deben gestionarse de inmediato. Alternativamente, los exámenes no destructivos podrían ser esenciales para detectar el envejecimiento de las estructuras hidráulicas.
Los exámenes no destructivos son la evaluación directa e indirecta de información sobre el estado de la estructura hidráulica. Esto es para permitir intervenciones inmediatas en la situación y evitar consecuencias graves. La evaluación indirecta del envejecimiento debe realizarse controlando los efectos y consecuencias del envejecimiento.
Mitigaciones para el envejecimiento:
Las mitigaciones adecuadas del envejecimiento de las estructuras hidráulicas se inician durante los diseños, efectuados durante la construcción. Los cuales continúan mediante el monitoreo y vigilancia en las etapas de operación y mantenimiento. Se debe escudriñar el conocimiento previo de los factores que influyen en la degradación de las propiedades estructurales de los materiales utilizados en las construcciones de las estructuras hidráulicas. Además, la provisión de calidad adicional para cumplir con la vida útil diseñada del sistema debe tenerse en cuenta durante las construcciones. Alternativamente, los siguientes pasos de mitigación son recomendables:
Análisis: El análisis del proceso de envejecimiento se realiza para determinar su gravedad para la seguridad de la vida, las propiedades, la economía nacional y el medio ambiente.
Prevención: Es bien sabido que todos los materiales estructurales tienen una vida útil limitada y pueden verse afectados por el medio ambiente. La etapa de prevención para mitigar el envejecimiento de una estructura hidráulica se procede mediante un análisis detallado para conocer la seguridad de la estructura y su condición económica. Si el efecto es infinito, es necesaria una acción correctiva inmediata, como un plan de acción de emergencia. Sin embargo, si el efecto es finito y la estructura tiene una vida útil económica, se recomienda la provisión de estructuras de hormigón a partir de materiales seleccionados de forma única.
Rehabilitaciones: Se emplean muchos métodos físicos y químicos como la geomembrana para mejorar la impermeabilidad. Además, la reparación y sustitución de aceros corroídos y el uso de excelentes materiales impermeables también se administran para operaciones de recubrimiento.
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