Estudio de una obra de desvío mediante modelación matemática

Abstract

La modelación numérica aplicada al estudio y diseño de obras hidráulicas tiene un enorme potencial no solo para estudiar aquellas que permanecerán en el tiempo sino también en las que permanecerán de forma temporaria pero que no por ello son menos importantes en el conjunto de la obra. Un buen ejemplo de ello es el estudio del diseño de las obras temporarias que conforman el desvío del río con la finalidad de abrir paso a la construcción de un aprovechamiento hidroeléctrico. Un planeamiento adecuado de las fases de construcción del desvío y el diseño correcto de todos los componentes permitirá comenzar la construcción de las obras principales, en el plazo y presupuesto estimados. Este trabajo pretende mostrar la potencia de la herramienta numérica para evaluar y diseñar este tipo de obras en una etapa del proyecto donde la construcción de modelos físicos en escala reducida aún resulta costosa, en tiempo y recursos materiales. El caso de estudio es la construcción de las obras temporarias que conformaran el recinto de construcción de la futura central hidroeléctrica sobre el vertedero existente del Brazo Aña Cuá sobre el río Paraná. Los resultados de la modelación presentadas apuntan a definir, por un lado, la geometría de la ataguía de avance que mejores condiciones de flujo otorga en la zona de montaje de las ataguías celulares y, por el otro, la combinación de apertura de compuertas del vertedero que no perjudique la construcción y ni la estabilidad de las obras temporarias.

Numerical modeling offers a great potential when applied not only to the study and design of definitive hydraulic works but also of those of temporary character that however are no less important from that. A good example is provided by the study of the design of temporary works involved in river diversion. The appropriate planning of the different stages of construction as well as the correct layout of the structures involved will allow for the proper construction of the main works in the estimated time and according to the budgeted amount. The present work is intended to show how powerful these numerical tools are at evaluating and designing this type of works at the project stage, where the use of scale-reduced physical models is still costly in terms of time and material resources. The study case concerns the building of the temporary works that will enclose the location of the future power plant on the existing spillway on the Paraná´s river branch, Aña Cuá. Modeling results showed are aimed at defining, on the one hand, the geometry of the forward cofferdam that provides the optimum downstream conditions where cellular cofferdams are going to be built and, on the other hand, the combination of the spillway sluice opening that compromises neither the construction nor the stability of the temporary works.