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Síntesis de capacidades actuales de la Red de Laboratorios de
Hidráulica de España
Introducción
La Red de Laboratorios Hidráulicos de España
(RLHE) aglutina a los Centros públicos más
destacados en el ámbito de la hidráulica
experimental, representados en algunos casos
por sus grupos de investigación en Ingeniería
Hidráulica:
Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX
Universidad Politécnica de Madrid, UPM
Universidad Politécnica de Cataluña, UPC
(Grupo Flumen)
Universidad Politécnica de Cataluña, UPC
(Grupo GITS)
Universidad de A Coruña, UDC (Grupo
GEAMA)
Universidad Politécnica de Valencia, UPV
Universidad de Castilla La Mancha, UCLM
Universidad Politécnica de Cartagena, UPCT
(Grupo de I+D+Hidr@m)
Universidad de Granada, UGR
Por su propia naturaleza, de los Laboratorios o
Grupos de Investigación que integran esta Red,
el de mayor capacidad (medida en medios
humanos y materiales disponibles) es el del
Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX.
Los otros Laboratorios son de naturaleza
universitaria y su enfoque es distinto y
complementario al del CEDEX. Entre todos
ellos, en cualquier caso, se configura un
potencial importante para desarrollar trabajos de
investigación y asistencia técnica especializada
en materia de hidráulica experimental.
Medios materiales
Todos los Laboratorios que integran la Red
disponen en mayor o menor medida de
superficies cubiertas o descubiertas para la
experimentación hidráulica, así como una gama
de caudales unitarios que oscila de 100 a 650
l/s. y de canales o superficies para estudios
bidimensionales de amplias dimensiones.
Estas instalaciones permiten a la RLHE asumir
ensayos tradicionales vinculados con la
evaluación del funcionamiento de obras
hidráulicas o con actuaciones en el medio
fluvial. Dependiendo de las singularidades o de
las dimensiones de un ensayo concreto, es
posible que un laboratorio esté en mejor
disposición que otro para asumirlo. Las
capacidades de la Red en su conjunto cubren la
práctica totalidad de la demanda en
modelización clásica.
En cuanto a infraestructuras especiales, en
algunos laboratorios se dispone de medios
específicos, como por ejemplo, los siguientes:
- Canales de grandes dimensiones
- Canales con pendientes muy variables o
con grandes pendientes
- Canales en curva
- Instalaciones fijas para investigación en
aliviaderos de presas
- Instalaciones fijas para el estudio de escalas
de peces
- Dosificadores de áridos para estudios de
erosión
- Bancos de pruebas para instalaciones a
presión
Ensayo de estribos en lecho erosionable
La instrumentación en un laboratorio hidráulico
es un apartado fundamental. Los laboratorios
que integran la RLHE cuentan con las últimas
tecnologías, que permiten medir y registrar las
variables relevantes (velocidad, presión, calado,
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tensión de fondo,…) mediante las técnicas más
sofisticadas, como por ejemplo:
- Velocimetría de Imagen de Partículas
(PIV)
- Fluorescencia inducida por Láser (LIF)
- Velocimetría Doppler (ADV)
- Perfilado de velocidades Doppler
(ADP - DOP)
sin dejar de lado técnicas más estándar como la
medición de presión mediante sondas
piezorresistivas, la medida de niveles con
sondas de ultrasonidos, la medida de caudales
mediante técnicas electromagnéticas o incluso
las técnicas clásicas de hidrometría.
Medición de un campo de velociades con PIV
El acondicionamiento y el tratamiento de los
datos debe estar acorde al nivel de sofisticación
de los equipos. La RLHE cuenta entre sus
técnicos con grupos de especialistas en
electrónica e informática cuya misión es
facilitar al máximo la labor de captación y
análisis de los datos.
Medición de velocidades y niveles con ADV y sondas de conductividad
La labor de un laboratorio hidráulico se ve cada
vez más vinculada con la de los grupos de
investigación en Ingeniería Hidráulica, que
contemplan el trabajo de laboratorio como una
herramienta para la resolución de problemas. El
vínculo entre los trabajos en el laboratorio y los
modelos numéricos es cada vez más fuerte, y es
frecuente que para la resolución de un problema
se utilicen ambas técnicas, de modo
complementario. Lo mismo cabe decir de la
instrumentación de campo, verdadera extensión
natural del trabajo en el laboratorio.
Los laboratorios que integran la RLHE
acreditan una amplia experiencia en desarrollo y
validación de modelos numéricos y en
instrumentación de campo. Esto lleva a que la
Red pueda dar una respuesta global a casi
cualquier problema vinculado con la Ingeniería
Hidráulica, afrontándolo con la técnica o las
técnicas más adecuadas a cada problema
concreto. Dada la especificidad de cada uno de
los laboratorios, también es posible desagregar
un problema complejo y estudiarlo en varios
centros, de modo simultáneo y complementario.
Análisis en laboratorio vinculados a la hidráulica fluvial
Medios humanos
La plantilla actual de los diferentes Laboratorios
o Grupos de Investigación que integran la
RLHE, cuenta con más de un centenar de
personas entre doctores, ingenieros y
licenciados, y técnicos de apoyo.
En esta cifra se incluye al personal (con contrato
laboral o funcionario) vinculado directamente a
los laboratorios, o cuyo campo de actividad
fundamental incluye de modo directo el
laboratorio. Los grupos de investigación de las
distintas universidades cuentan con personal
adicional, que en algunos casos se puede
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incorporar a proyectos pilotados desde la
RLHE, aportando una óptica o una técnica
complementaria.
El perfil del personal incluye mayoritariamente
a Ingenieros de Caminos, pero el conjunto de la
Red confiere a la plantilla un carácter muy
interdisciplinar, incluyendo ingenieros de otras
especialidades, biólogos, geólogos, químicos,
informáticos, etc. Esta variedad permite
configurar grupos adecuados para la resolución
de problemas complejos, desde una óptica
global.
Ensayo de cauce con vegetación
Líneas de trabajo en las que se acredita
experiencia
Si se analiza la historia de cada uno de los
laboratorios, se observan tres grandes campos
de actividad en los que todos los Laboratorios
trabajan de modo continuado:
- El estudio de las estructuras hidráulicas
(básicamente mediante modelación física
de aliviaderos y desagües de fondo de
presas)
- La hidráulica fluvial (abarcando la
modelación física de ríos, el estudio de
procesos de erosión local, restauración
fluvial, etc)
- La modelación matemática, como
complemento al trabajo de laboratorio
(especialmente en el campo de la hidráulica
fluvial, tanto con desarrollos propios como
mediante el empleo y calibración de
modelos comerciales)
Modelo a escala real de pasos para peces
Otras líneas emergentes, en las que trabajan
varios centros, son:
- La ecohidráulica, entendida como el estudio
cuantitativo de fenómenos que afectan al
medio fluvial como ecosistema.
- La hidrología urbana, tanto desde un punto
de vista cuantitativo como cualitativo y de
sus efectos ambientales sobre los medios
receptores
Estructura para el análisis a escala real del arrastre de
personas en caso de inundaciones urbanas
- Presas y embalses: estudio del mecanismo
de rotura de las presas de escollera,
dinámica de embalses, estudios de
inundaciones y sequías, etc.
Plataforma flotante para el análisis de parámetros
relevantes en embalses
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Por último, existen algunos campos de trabajo
específicos a los que sólo se dedican algunos de
los laboratorios individualmente (control de
canales, generación hidroeléctrica a velocidad
variable, transitorios en redes presurizadas u
otros).
El análisis del bagaje conjunto de los centros
ofrece una gran amplitud de temáticas en las
que se puede acreditar una importante
experiencia. Algunos de estos temas, sobre todo
las temáticas emergentes, coinciden con las
demandas en I+D+i implícitas en la Directiva
Marco del Agua y el desarrollo de los nuevos
Planes Hidrológicos.
Transmisión del conocimiento e innovación
Modelo SPH de funcionamiento de cuenco de disipación de energía
Una de las misiones de los Departamentos
Universitarios y de los Centros de Investigación
y Desarrollo es la divulgación del conocimiento.
Los proyectos que se han ido desarrollando por
parte de los distintos grupos que componen la
RLHE han dado lugar a una profusa producción
científica. De esta manera, entre todos ellos, y
en los últimos cinco años, se ha participado en
unos 30 proyectos de investigación financiados
en convocatorias públicas (nacionales e
internacionales), se han desarrollado una
veintena de Tesis Doctorales, se han organizado
unas 30 actividades de divulgación del
conocimiento (Congresos, Jornadas
Profesionales, Cursos especializados u otros
eventos), se han publicado unos 15 libros
técnicos, más de 100 artículos técnicos en
revistas especializadas y se han presentado unas
125 ponencias a Congresos. Este acervo denota
que la RLHE, como tal, es un importante polo
de innovación, y que tiene un claro potencial
para asumir problemas novedosos, que
impliquen un avance en el conocimiento,
actuando como complemento del sector
empresarial, más vinculado a la aplicación de
tecnologías consolidadas.
Relaciones con distintos agentes sociales.
Orientación de la oferta de la Red
El grueso de la actividad del Laboratorio de
Hidráulica del CEDEX, se desarrolla al servicio
del Ministerio de Medio Ambiente y Medio
Rural y Marino (para la Dirección General del
Agua y para las diversas Confederaciones
Hidrográficas), si bien también es frecuente
desarrollar estudios para otras instituciones
públicas (Comunidades Autónomas, Sociedades
Estatales, etc) o también a veces para empresas
privadas.
Los laboratorios universitarios colaboran
frecuentemente con la administración central,
con las administraciones autonómicas (en
muchos casos de modo preferente con aquellas
en las que están enclavadas), con la
administración local, y con el sector privado.
Es habitual establecer colaboraciones con
empresas de ingeniería para abordar un
problema concreto, aportando un plus de
especialización, o colaborar con empresas
constructoras o propietarias de infraestructuras
hidráulicas (sector eléctrico, por ejemplo), para
analizar algún elemento singular (un aliviadero
de presa, por ejemplo) cuyo funcionamiento no
puede ser analizado con métodos de cálculo
convencional.
La RLHE, como tal, puede canalizar proyectos
de cierta envergadura, con objetivos a medio
plazo, que sirvan como base para aplicaciones
concretas. La elaboración de instrucciones
técnicas, basadas en un trabajo previo
exhaustivo y sistemático, sobre temáticas con
una actual demanda de know-how, podría ser un
tipo de trabajo adecuado para la Red. Otros
trabajos que por su complejidad o volumen de
actividad exijan el concurso de varios centros
también son adecuados para ser asumidos por la
Red.
Modelo de presa de escollera para el análisis de vertido por
coronación
