DIABLO

DESARROLLO DE UN CÓDIGO DE DISEÑO ÓPTIMO DE ALIVIADEROS FORMADOS POR BLOQUES EN FORMA DE CUÑA

PARTICIPANTES: CIMNE, UPM, PREHORQUISA Y DACARTEC

El objetivo fundamental del proyecto DIABLO consiste en la elaboración de un software que permita el predimensionamiento, cálculo y diseño definitivo integral de aliviaderos conformados de protecciones con bloques en forma de cuña. Este proyecto dará continuidad al estudio que comenzó con el proyecto ACUÑA (IPT‐2011‐0997‐020000), en el que se diseño un nuevo bloque prefabricado en forma de cuña para la protección de aliviaderos sobre el cuerpo de presas de materiales sueltos. El software obtenido no tendrá la característica de producto final para los clientes, es decir, no se generará para ser comercializado sino que el carácter comercial se lo aportará el ser empleado como herramienta accesoria para facilitar la venta del bloque prefabricado, definido en el proyecto ACUÑA, a potenciales clientes de forma que de una manera rápida y sencilla se pueda suministrar a los mismos una primera idea del diseño de la obra a ejecutar y del presupuesto de la misma. Este software de cálculo se pretende que incluya las siguientes operaciones:

• Módulo 1 de cálculo hidráulico convencional 2D para un primer predimensionamiento y encaje de cara a poder ofrecer una primera idea del presupuesto y el diseño del aliviadero con bloques en forma de cuña a los clientes.
• Módulo 2 de cálculo hidráulico complejo mediante un modelo numérico, para el diseño detallado de embocadura, restitucón y capa de drenaje.
• Módulo 3 de optimización del cálculo (tamaño del bloque, anchura del aliviadero, ...).  
• Módulo 4 de detalles tipo. 

Así mismo los módulos 1 y 4, que pueden definirse como las partes más básicas del programa, serían introducidos bien en la página web de PREHORQUI  S.A.  (encargada de la comercialización del bloque), bien en  la nube para que los futuros clientes pudiesen realizar por sí mismos, en caso de que lo deseen, el tanteo de sus posibles soluciones.

En paralelo al desarrollo del software y para poder ofrecer al cliente más datos característicos de resistencia y durabilidad del producto se plantea la realización de una serie de ensayos complementarios sobre el bloque y trabajos de modelación física y numérica enfocados al análisis estructural de la pieza, al análisis del efecto dinámico del conjunto de bloques en el aliviadero y a la posibilidad de emplear hormigones alternativos a los convencionales para la fabricación del producto, como pudieran ser los hormigones con fibras. En la  figura 1 se muestra  detalle de un ensayo físico para el estudio de efectos dinámicos en bloques en forma de cuña.

Desde el punto de vista numérico, CIMNE ha comenzado los trabajos para el desarrollo de los motores de cálculo a integrar en el software. Algunas primeras simulaciones 2D realizadas para tareas previas de calibración se muestran en la figura 2.

  
  Figura 1. Vista lateral de ensayo físico de efectos dinámicos en aliviadero con bloques en forma de cuña.

Figura 2. Simulaciones numércias 2D. Izquierda:  Escenario de sobrevertido sobre aliviadero con bloques en forma de cuña. Derecha: Flujo por el medio poroso de la capa de drenaje, debido a la filtraciones entre bloques.

Este proyecto ha sido cofinanciado por el Ministerio de Economía y Competitividad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación (2013-2016). Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad. Subprograma RETOS COLABORACIÓN (RTC-2014-2081-5).