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Manejo y distribución del agua en distritos de riego. Breve introducción didáctica
Con el nivel constante aguas arriba, las tomas deben colocarse, normalmente, en las
inmediaciones aguas arriba de la estructura que controla el tirante. Esto permite que
las tomas se diseñen para un tirante máximo y relativamente constante en el canal. Esta
localización de las tomas ayuda a prevenir problemas a los usuarios ante las variaciones de
nivel o tirantes bajos. Cuando se mantiene el tirante constante agua arriba de la estructura, el
tirante
pivoteará
aproximadamente en este punto, formándose una cuña de almacenamiento
entre los perfiles correspondientes a cada estado permanente del canal, asociados a cada
gasto. Cuando el gasto de entrada al tramo se incrementa, la pendiente de la superficie libre
del agua y el volumen almacenado se incrementan consecuentemente. Lo contrario sucede
para un decremento del gasto.
Esta característica hace que el método de operación aguas arriba sea particularmente
efectivo cuando se trata de controlar la variación de nivel causada por cambios de gasto en
la entrada de los tramos, ya que se presenta una tendencia natural ante los incrementos o
decrementos de gasto, de generar un cambio en el almacenamiento aguas arriba del tramo,
que sirve para mantener el tirante constante aguas abajo. La figura 18 muestra cómo un
cambio de gasto en la entrada del tramo genera un cambio en el almacenamiento aguas
arriba, compatible hidráulicamente con la intención de mantener constante el tirante aguas
abajo. Cuando el gasto de entrada al tramo se incrementa (figura 18a), se tiene un incremento
del volumen de almacenamiento necesario para lograr más pendiente en el perfil del agua
(figura 18b). Cuando el gasto decrece (figura 18c), el gasto de salida del tramo será mayor que
el de entrada durante un tiempo. Esto provoca un descenso del volumen almacenado, que
tiende a bajar el nivel del agua hasta la condición final permanente del perfil de flujo.
El método de operación del tramo aguas arriba tiene desventajas cuando se tienen cambios
de gasto en la salida de los tramos y las tomas se ubican a la salida del tramo, debido a que al
volumen almacenado debe cambiar de una manera opuesta a la tendencia natural hidráulica
de la dirección del flujo. Como se muestra en la figura 19, un cambio de gasto originado en la
salida del tramo provoca variaciones en el nivel en la dirección contraria al flujo.
Figura 18 (a,b, c y d). Cambio de gasto en la entrada del tramo para el método de operación de tirante
constante agua arriba.
