Los desafíos a los que enfrentan las obras hidráulicas en la etapa inicial. Se pueden lograr administrando la característica del flujo para cumplir con el objetivo deseado de las necesidades del proyecto. Esto se puede lograr considerando la seguridad pública y los objetivos ecológicos, ambientales y de diseño de cada estructura. Algunos de los desafíos a los que se enfrentan las estructuras hidráulicas y la forma en que se pueden abordar se analizan con más detalle en la sección siguiente.
No se puede exagerar la importancia de las obras hidráulicas y, por lo tanto, su mantenimiento y utilización segura son fundamentales. Las estructuras no deben tener fugas ni erosionarse. Los canales y estructuras deben estar limpios y libres de sedimentos con partes móviles no corrosivas o podridas. La avería o avería de estas estructuras hidráulicas puede provocar una situación desastrosa en las zonas circundantes. Por ejemplo, el colapso catastrófico de una presa podría provocar inundaciones y erosión.
Erosión:
El suelo es un recurso no renovable que sustenta la vida humana y animal. El terreno proporciona a los seres vivos alimento, fibra y protección contra las duras condiciones ambientales, como las altas temperaturas y las lluvias torrenciales. El suelo se pierde debido a la erosión como resultado del cultivo continuo de la tierra. La reducción drástica de la vegetación y el colapso de estructuras hidráulicas como las presas. La erosión es el lavado de la capa superior del suelo por los agentes de erosión, incluidos el agua, el viento y las actividades humanas.
La erosión por el agua es causada por el flujo terrestre y el transporte de sedimentos debido a la acción interactiva del flujo de agua y las gotas de lluvia intensa. En las estructuras hidráulicas, la erosión puede ocurrir en canales. Por ejemplo, en un canal sin revestimiento en la sección de canal aguas abajo o revestido que recibe el flujo de chorro de agua de una compuerta o tubería o agua que se derrama sobre un vertedero. Este tipo de erosión puede remediarse disipando la energía del agua entrante mediante la construcción de una cuenca amortiguadora como parte de la estructura hidráulica inmediatamente aguas abajo de la tubería o presa.
Otro punto crítico de los canales que es propenso a la erosión es la intersección de un canal revestido y sin revestimiento. Es decir, el punto de transición de un canal revestido al canal no revestido. Este tipo de problema se denomina socavamiento y, si no se soluciona, puede provocar el colapso del revestimiento y la destrucción de la estructura. Por lo tanto, se debe observar un mantenimiento periódico para resolver este problema. El socavamiento se puede evitar o controlar mediante la provisión de un corte que protegerá los cimientos de la estructura.
Fugas:
Los desafíos a los que enfrentan las obras hidráulicas en las fugas se refieren a la capacidad de los cuerpos de agua confinados o aguas arriba para aprovechar la salida. El espacio o la grieta menos disponible debajo o a lo largo de la estructura para escapar hacia el área circundante aguas abajo o no confinada. En el momento en que el agua encuentra estos pequeños espacios, entonces hay un problema de fugas, que es el comienzo de la erosión en el área.
Estas pequeñas aberturas y grietas se ensanchan con el tiempo y la intensidad de las fugas. Por lo tanto, el suelo se lava con el paso del tiempo y la estructura se derrumbará. En este punto, será muy difícil evitar el colapso de dicha estructura. Tomemos una presa, por ejemplo, el nivel del agua es muy alto río arriba. El agua puede fluir a lo largo del terraplén de la presa; si no se toman medidas para salvar la estructura, puede ser socavada y colapsar debido a la erosión.
Por otro lado, se pueden construir cortes verticales en las estructuras para obstruir el flujo de agua debajo y junto con la estructura. De manera similar, las estructuras de caída también pueden equiparse con cortes para bloquear el flujo de agua a lo largo y debajo de la estructura. Los cortes son parte de la estructura, introducidos en los terraplenes de un canal excavando profundamente en las orillas del canal y el lecho del canal. Durante la instalación, la tierra alrededor de las orillas del canal y los cortes deben estar bien compactados.
Sedimentación:
La sedimentación es el proceso de deposición de escombros y partículas de arena y su acumulación en obras hidráulicas que obstruyen el pleno funcionamiento de las estructuras. Los problemas causados por la sedimentación suelen ser cambios en el flujo del agua, cambios en las velocidades y niveles del agua, disminución de la disipación de energía, etc. Ejemplos de estos problemas incluyen la deposición de grandes volúmenes de arena en la cámara de admisión de las bombas, lo que generalmente causa daños a las bombas y la consiguiente sedimentación de los canales por partículas de arena.
Otro ejemplo es la sedimentación en la cuenca amortiguadora. Este tipo de depósitos de arena reduce la disipación de energía de la estructura. De manera similar, los cambios en el flujo y las velocidades de la caja de división del flujo de entrada de agua. Se ven afectados por las partículas de arena depositadas en la estructura. Debido a estos problemas, generalmente se construyen grandes trampas de arena al final del canal principal superior para recolectar los depósitos de arena y eliminarlos mediante una limpieza periódica.
Corrosión y pudrición:
Las estructuras hidráulicas están hechas de diferentes materiales, incluido el hormigón, la madera o el acero. Estas estructuras son susceptibles de deteriorarse con el tiempo y con la alternancia de condiciones húmedas y secas sometidas. Las piezas de madera de la estructura, por ejemplo, se pudren y se descomponen, mientras que las piezas de acero se corroen, por lo general, provocando su expansión y se atascan en las ranuras deslizantes.
Tal condición afecta el buen funcionamiento de las estructuras. Es necesario un mantenimiento de rutina para reducir los problemas y reducir sus efectos. La pintura de las partes afectadas puede preservarlas de la corrosión. La lubricación de piezas móviles (acero) como compuertas y válvulas puede evitar atascos.
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