Disipadores de Energía: Tipos y Criterios de Selección en Obras Hidráulicas

Disipadores de Energía en Estructuras Hidráulicas

Cuando el agua fluye por un vertedero, canal o túnel de descarga, contiene una gran cantidad de energía y un considerable poder destructivo debido a las altas presiones y velocidades. Estas fuerzas pueden causar erosión en el lecho del río, en el pie de la presa o en las propias estructuras de conducción, poniendo en peligro la estabilidad de las infraestructuras hidráulicas. Por esta razón, es fundamental instalar disipadores de energía.

Consideraciones para la Selección de un Disipador

Para seleccionar el tipo de disipador más adecuado, se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:

• Energía de la corriente: Evaluar la magnitud de la energía que se necesita disipar.
• Economía y mantenimiento: Considerar el costo de instalación y los requerimientos de mantenimiento a largo plazo, ya que pueden elevar significativamente el presupuesto.
• Condiciones del cauce aguas abajo: Analizar las características del terreno (roca, suelo) donde se descargará el agua.
• Ubicación de otras estructuras: La proximidad de vías de acceso, casas de máquinas y demás estructuras hidráulicas no debe comprometer su seguridad.
• Condiciones climáticas: Prever el riesgo de congelamiento en climas fríos.
• Efectos físicos: Tener en cuenta el efecto de las subpresiones y del vapor de agua sobre las instalaciones.
• Impacto ambiental: Minimizar los daños a la fauna y la flora causados por la erosión.
• Seguridad aguas abajo: Proteger proyectos y poblaciones situadas aguas abajo del punto de descarga.

Tipos Comunes de Disipadores de Energía

Existen varios tipos de disipadores de energía, entre los cuales destacan:

Bloques de concreto o bafles

Se instalan en el piso del tanque amortiguador para estabilizar el salto hidráulico, suministrando una fuerza en el sentido de aguas arriba. También se pueden instalar a lo largo del canal de descarga, de forma intercalada, para obligar al flujo a seguir un recorrido más largo y curveado, disminuyendo así su velocidad.

Dientes o dados

Se colocan a la entrada del tanque amortiguador para dispersar el flujo. También se utilizan en vertederos y canales de descarga para reducir la energía mediante impacto. Cuando se sitúan en la contraescarpa, ayudan a distribuir el impacto sobre un área mayor.

Escalones

Se emplean con mayor frecuencia en el canal de descarga. Disipan la energía por medio del impacto del agua contra cada escalón y mediante la incorporación de aire en el flujo, lo que reduce su densidad y poder erosivo.

Uso de Explosivos en Terrenos Rocosos para Minería

Perforación

La perforación es la operación que se realiza con la finalidad de abrir tiros en el macizo rocoso, con una distribución y geometría adecuadas, donde se alojarán las cargas explosivas. En la pequeña minería, el sistema usual de perforación es el de rotopercusión, que emplea energía neumática. Sus componentes principales son:

• Perforadora manual: Es la fuente de la energía mecánica.
• Barras: Son el medio de transmisión de la energía a través de un pistón.
• Bit: Recibe la energía y es el elemento cortante de la roca.
• Fluido de barrido: Efectúa la limpieza y evacuación del "detritus" o fragmentos generados durante la perforación.

Tronadura

La tronadura es la operación que tiene por finalidad el arranque del mineral desde el macizo rocoso, aprovechando de la mejor manera posible la energía liberada por el explosivo colocado en los tiros realizados en la etapa de perforación. El mejor aprovechamiento se obtiene al aplicar la energía justa y necesaria para generar una buena fragmentación del mineral, evitando al mismo tiempo daños en la caja de la labor minera.