Gobierno de España. Ministerio de Fomento

Laboratorio de Hidráulica

La actividad principal del Laboratorio de Hidráulica es el estudio en modelo físico reducido de estructuras hidráulicas (básicamente aliviaderos y órganos de desagüe de presas) y ríos, si bien otras actividades, como la modelación matemática o la hidráulica ambiental, van ocupando cada vez más espacio.

El estudio en modelo físico reducido de aliviaderos y órganos de desagüe de presas ha constituido desde sus inicios el campo de trabajo en el que mayor número de estudios se han realizado en el Laboratorio de Hidráulica, habiéndose realizado hasta la fecha más de 250 ensayos de esta naturaleza en presas españolas. Durante muchos años, y acompañando el desarrollo de la ingeniería de presas en España, los estudios realizados en modelo reducido se referían a los órganos de desagüe de nuevas presas resultantes de los ensayos realizados.

Vista Nave Laboratorio de Hidráulica

Sin embargo, desde hace ya varios años han cobrado mayor importancia los estudios de ampliación de la capacidad de los órganos de desagüe de presas existentes y de mejora de su seguridad hidráulica, como consecuencia de las exigencias que en materia de seguridad de presas introdujo en el año 1996 el Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses.

Modelo reducido del  aliviadero en laberinto en la presa de María Cristina. Cuenca del Júcar

Modelo reducido del  aliviadero en laberinto en la presa de María Cristina. Cuenca del Júcar

Los modelos físicos fluviales han constituido otro gran campo de especialización del Laboratorio de Hidráulica a lo largo de su historia. En general, estos son modelos de gran complejidad, sobre todo cuando se trata de modelos de lecho móvil en los que se investigan con detalle los fenómenos de erosión y sedimentación. Por su mayor dificultad, el número de estudios fluviales realizados es menor, aunque se han analizado más de cuarenta casos.

Junto a la intensa actividad en el campo de la modelación física de estructuras hidráulicas y de ingeniería fluvial, otro ámbito de trabajo de especial relevancia en el Laboratorio de Hidráulica es el que se refiere a la modelación matemática de fenómenos hidráulicos.

Modelación matemática tridimensional del aliviadero de la presa de Calanda. Cuenca del Ebro

En el ámbito de la modelación numérica en la hidráulica fluvial, la actividad más relevante del Laboratorio de Hidráulica ha sido el desarrollo de un modelo matemático, conocido bajo el nombre de IBER, en colaboración con la Universidad de A Coruña, la Universidad Politécnica de Cataluña y el Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería. Este modelo consta de un módulo hidrodinámico que permite la simulación bidimensional de cauces, un módulo de turbulencia y un módulo de transporte de sedimentos para la cuantificación de la evolución de la carga sólida, tanto por arrastre de fondo como en suspensión.

En el campo de la modelación numérica de las estructuras hidráulicas, destaca el desarrollo de un modelo hidrodinámico tridimensional MDST. Se trata de un código de tipo lagrangiano que discretiza el fluido en partículas y resuelve las ecuaciones de Navier-Stokes mediante el método SPH para flujo cuasiincompresible. Para la visualización de los resultados de estos modelos tridimensionales mediante técnicas estereoscópicas, el Laboratorio de Hidráulica dispone de una sala de realidad virtual, que facilita el análisis e interpretación de los resultados.

También el Laboratorio de Hidráulica ha mantenido activas diversas líneas de investigación aplicada en materias que en cada momento han sido de interés para la ingeniería hidráulica española. En ingeniería de presas destacan los aliviaderos escalonados en presas de hormigón compactado, los aliviaderos en laberinto y en sifón y el vertido de presas de escollera por coronación. En hidráulica ambiental son reseñables los estudios sobre escalas de peces.

Instalación para la investigación de aliviaderos en sifón

El Laboratorio de Hidráulica también lleva a cabo una importante labor de elaboración de normativa técnica de obras hidráulicas, especialmente en el campo de las conducciones. En los últimos años puede destacarse la redacción de dos guías técnicas sobre sistemas de abastecimiento de agua y de saneamiento de poblaciones, una guía técnica sobre depósitos de regulación y la redacción de tres Normas Técnicas sobre redes de saneamiento y sobre redes de reutilización de agua residual para el Canal de Isabel II de la Comunidad de Madrid (España).

Contacto

Luis Balairón Pérez