MODELACIÓN 2D DEL EVACUADOR DE CRECIDAS DEL EMBALSE
CHIRONTA
JUAN PABLO TORO LABBÉ1
SERGIO HUMBERTO GONZALEZ BARRERA2
RESUMEN
El presente trabajo corresponde a un estudio numérico del flujo sobre el evacuador de crecidas del Embalse Chironta, ubicado en la región de Arica y Parinacota. En particular, se estudiaron los perfiles de velocidad y presión a lo largo del canal de control, rápido de descarga y cuenco de lanzamiento. Se implementó el modelo numérico RANS acompañado con el modelo estándar de turbulencia k-ɛ, el cual permite modelar el transporte de propiedades turbulentas, así como la producción y destrucción de la turbulencia. Los resultados numéricos indican que, para el caudal asociado con la crecida milenaria, la capa límite no alcanza la superficie libre, por lo que se trata de un flujo no-aireado. Las alturas de agua fueron medidas cada 20 m a lo largo del evacuador, encontrándose diferencias de hasta un 4% con aquellas obtenidas por la Dirección de Obras Hidráulicas en memoria de cálculo realizada por SMI ingenieros. Las presiones a lo largo del rápido de descarga van aumentando en dirección del flujo, pero se mantienen en todas las secciones con valores superiores a la atmosférica con un rango que varía entre 1,02 y 1,15 veces la presión hidrostática. Los valores de las velocidades medias son levemente mayores que los valores presentados en la
memoria de cálculo, con diferencias de aproximadamente 4,5% al inicio del evacuador y 4.7% al final del rápido de descarga. La velocidad máxima es de 33,7 m/s en la sección ubicada a 135 m. Se encontró que los valores máximos de energía cinética turbulenta se ubican cerca de la superficie libre con valores adimensionales que van desde 0,18 a 0,75. Los índices de cavitación calculados en base a la velocidad media del flujo indican que un aireador debiera ubicarse a unos 80 m aguas abajo del inicio del rápido de descarga, 20 m más que los calculados por SMI.
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1Profesor Asistente, Carrera Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Andrés Bello– juan.toro.l@unab.cl
2Estudiante, Carrera Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Andrés Bello– se.gonzalez.br@gmail.com
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