Causa de falla en la obra de excedencias, presa Endhó: modelación física

• Autores: Martha Bautista Hernández, Óscar Luis Palacios Vélez, Martín Rubén Jiménez Magaña, Eduardo Arteaga Tovar
• Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 14, Nº. 2 (marzo-abril), 2023, págs. 83-109
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Cause of failure at Endhó dam spillway: Physical modeling
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    En las últimas décadas, la demanda de agua se ha incrementado y con ello la necesidad de almacenar los escurrimientos de forma artificial. Así, han surgido las presas de almacenamiento, estructuras consideradas de alto riesgo en caso de falla. La obra de excedencias de la presa Endhó presenta daños importantes en las losas de revestimiento del canal de descarga, específicamente en la parte final de la rápida, en lo correspondiente a la trayectoria, que entrega el agua al estanque amortiguador, lo cual pone en riesgo la estabilidad del embalse. De acuerdo con las características geológicas e hidráulicas de la obra es probable que la fuerza de subpresión sea la causa principal del desgaste, ruptura y desprendimiento de las losas. Para determinar las causas que originan la falla, se construyó un modelo físico escala 1:100, donde se cumplieron las leyes de similitud (Froude) y semejanza (geométrica, cinemática y dinámica) y se simuló el flujo subterráneo con suelo de la presa. El gasto máximo que se transitó sobre la obra de excedencias fue de 11 l/s (1 100 m3/s en el prototipo); se operó durante 240 h continuas. Con siete sensores de presión se registraron valores en la zona de interés y se obtuvieron datos hasta de 9 220 kgf/m2 (prototipo). Los valores de subpresión obtenidos en el modelo físico fueron mayores que los estimados con la metodología de Lane. El análisis estructural indica que el peso de la estructura no es suficiente para contrarrestar la subpresión en la rápida parabólica.

  • English

    Over last decades, water demand has increased, and with it the need to store runoff artificially. This way reservoirs have emerged; structures considered high risk, in the event of failure. The work of spillway of the Endhó dam presents important water shocks in the coating slabs of the discharge channel, specifically in the final part of the rapids in relation to the trajectory, which delivers water to the buffering pond, which puts at risk the reservoir stability. According to the geological and hydraulic features of the work, it is probable that the subpressure force is the main cause of the wear, rupture and detachment of the slabs. To determine the causes that originate the failure, a 1:100 scale physical model was built. In this, the laws of resemblance (Froude) and similarity (geometric, kinematic and dynamic) were met, and the underground flow with soil from of the dam was simulated. The maximum flow that was passed on the spillway work was 11 l/s (equivalent to 1 100 m3/s in the prototype), it was operated for 240 continuous hours. With seven pressure sensors the values were recorded in the area of interest and data up to 9 220 kgf/m2 (prototype) were obtained. The subpressure values obtained in the physical model were higher than those estimated with Lane's methodology. The structural analysis indicates that the weight of the structure is not sufficient to counteract the subpressure in the rapid parabolic.