Represa El Pane

 

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INTRODUCCION A lo largo de la salida de campo se llego a visitar tres lugares, entre ellos 2 presas y 1  puente:   

Presa “El pañe” Presa “Pillones” Puente Sumbay

“El pañe”: Es una presa de embalse y derivación ubicado entre Puno y Arequipa, es una presa de embalse y derivación, con una capacidad de 100 millones de m3, esta presa dota de agua al rio colca.

Pillones: Es una presa ubicada en la localidad de Imata. La presa Pillones es una de las obras más importantes desarrolladas en el país en los últimos años. Esta obra que tiene una capacidad de almacenamiento de 80 millones de m3 de agua, permite dotar al río Chili de 3 a 3,5 m3/s de agua adicionales en tiempos de estiaje (mayo a diciembre), trayendo consigo múltiples beneficios para los sectores energético, minero y agrícola de la región Arequipa.

Puente Sumbay: Ubicado en Sumbay, es un puente que cruza el rio del mismo nombre, que se une con el rio blanco para dar formación al ya conocido rio chili.

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OBJETIVOS 2

 

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Aplicar los conocimientos adquiridos en el curso de mecánica de suelos, con el fn de tener una mejor comprensión de las estructuras tales como taludes, muros de

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contención y presas. Observar el proceso de uncionamiento de estas obras tales como represas y puentes Conocer el mecanismo de solución dado en obra rente a los problemas presentados

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MARCO TEÓRICO Presas En ingeniería se ingeniería  se denomina presa o represa a una barrera fabricada con piedra, con piedra,   hormigón o hormigón  o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o río o arroyo.Tiene arroyo.Tiene la finalidad de embalsar el agua el  agua en el cauce  cauce  fluvial para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regadío, para regadío,  para elevar su nivel con el objetivo de derivarla a canalizaciones de riego, para laminación de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la producción de energía mecánica al transformar la energía potencial del potencial del almacenamiento en energía cinética y cinética y ésta nuevamente en mecánica al accionar la fuerza del agua un elemento móvil. La energía mecánica puede aprovecharse directamente, como en los antiguos molinos, molinos, o de forma indirecta para producir energía eléctrica, eléctrica, como se hace en las centrales hidroeléctricas

Términos usados en presas

Asuán.. Presa de Asuán 

El embalse: es el volumen de agua que queda retenido por la presa.

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El vaso: es la parte del valle que, inundándose, contiene el agua embalsada.

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La cerrada o boquilla: es el punto concreto del terreno donde se construye la  presa. La presa o cortina: propiamente dicha, cuyas funciones básicas son, por un lado garantizar la estabilidad de toda la construcción, soportando un empuje hidrostático del agua, y por otro no permitir la filtración del agua.A su vez, en la  presa se distingue: distingue :

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Los paramentos, caras o taludes: son las dos superficies más o menos verticales  principales que limitan el cuerpo de la presa, el interior inte rior o de aguas arriba, arriba , que está en contacto con el agua, y el exterior o de aguas abajo.

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La coronación: es la superficie que delimita la presa superiormente.

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Los estribos o empotramientos: son los laterales del muro que están en contacto con la cerrada contra la que se apoya.

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La cimentación: es la parte de la estructura de la presa, a través de la cual se transmiten las cargas al terreno, tanto las producidas por la presión hidrostática como las del peso propio de la estructura. El aliviadero o  o  Vertedero hidráulico: es la estructura hidráulica por la que rebosa el agua excedentaria cuando la presa ya está llena. Las compuertas: son los dispositivos mecánicos destinados a regular el caudal de agua a través de la presa. El desagüe de fondo: permite mantener el denominado caudal ecológico  ecológico aguas abajo de la presa y vaciar la presa en caso de ser necesario. Las tomas son también estructuras hidráulicas, pero de menor entidad, y son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser abastecimiento a una central hidroeléctrica  hidroeléctrica o a una ciudad. Las esclusas: que permiten la navegación "a través" de la presa. La escala o escalera de peces: que permite la migración de los peces en sentido ascendente de la corriente, o en los casos más extremos, se llegan a instalar ascensores para peces.

Tipos de presas Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso. En cada caso, las características del terreno y los usos que se le quiera dar al agua, condicionan la elección del tipo de presa más adecuado. Existen numerosas clasificaciones, dependiendo de: 

si son fijas o móviles (hinchables, por ejemplo)

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su forma o manera de transmitir las cargas a las que se ve sometida

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los materiales empleados en la construcción

Dependiendo de su forma pueden ser: 5

 

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de gravedad

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de contrafuertes

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de arco

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 bóvedas o arcos de doble do ble curvatura mixta, si está compuesta por partes de diferente tipología

Dependiendo del material se pueden clasificar en: 

de hormigón (convencional o compactado con rodillo)

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de mampostería

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de materiales sueltos (de escollera, de núcleo de arcilla, con pantalla asfáltica, con pantalla de hormigón, homogénea)

Las presas hinchables, basculantes y pivotantes suelen ser de mucha menor entidad.

Según su estructura

Sección esquemática de una presa de tipo gravedad. 

Presa de gravedad gravedad:: es aquella en la que su propio peso es el encargado de resistir  el empuje del agua. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo, por lo que éste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren.

Dentro de las presas de gravedad se puede tener: 

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Escollera - Tierra homogénea, tierra zonificada, CFRD (grava con losa de hormigón), de roca. De hormigón - tipo RCC (hormigón rodillado) y hormigón convencional. 6

 

[Escribir el títtulo ulo del documento] Su estructura recuerda a la de un triángulo isósceles ya isósceles ya que su base es ancha y se va estrechando a medida que se asciende hacia la parte superior aunque en muchos casos el lado que da al embalse es casi vertical. La razón por la que existe una diferencia notable en el grosor del muro a medida que aumenta la altura de la presa se debe a que la  presión en el fondo del embalse es mayor que en la ssuperficie, uperficie, de esta forma, el muro tendrá que soportar más presión en el lecho del cauce  cauce que en la superficie. La inclinación sobre la cara aguas arriba hace que el peso del agua sobre la presa incremente su estabilidad. 

arco: es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el Presa de arco: empuje del agua. Debido a que la presión se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada, se requiere que ésta sea de roca muy dura y resistente. Constituyen las represas más innovadoras en cuanto al diseño y que menor cantidad de hormigón se necesita para su construcción. La primera  presa de arco de la que qu e se tiene noticia es la presa la  presa de Vallon Vallon de Baume, Baume , realizada 1 2 romanos cerca  cerca de Glanum Glanum (  (Francia Francia). ).    por los romanos

Sección esquemática de una presa bóveda. 

bóveda o de doble arco: cuando la presa tiene curvatura en el plano Presa de bóveda o vertical y en el plano horizontal, también se denomina de  de   bóveda. bóveda . Para lograr sus complejas formas se construyen con hormigón y requieren gran habilidad y experiencia de sus constructores que deben recurrir a sistemas constructivos  poco comunes.

Presa Hoover , una presa de tipo arco-gravedad. 

arco-gravedad:: combina características de las presas de arco y las Presa de arco-gravedad  presas de gravedad y se considera una solución soluc ión de compromiso entre entr e los dos tipos. Tiene forma curva para dirigir la mayor parte del esfuerzo contra las  paredes de un cañón o un valle, que sirven de apoyo a poyo al arco de la presa. Además, el muro de contención tiene más espesor en la base y el peso de la presa permite 7

 

[Escribir el títtulo ulo del documento] soportar parte del empuje del agua. Este tipo de presa precisa menor volumen de relleno que una presa de gravedad. 

Presa de contrafuertes contrafuertes o  o aligerada.

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Presa de bóveda múltiple múltiple..

Según sus materiales 

Presas de hormigón: son las más utilizadas en los países desarrollados ya que con éste material se pueden elaborar construcciones más estables y duraderas; debido a que su cálculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales. Normalmente, todas las presas de tipo gravedad, arco y contrafuerte están hechas de este material. Algunas presas pequeñas y las más antiguas son de ladrillo, sillería y  y de mampostería. En España, España, el 67% de las presas son de ladrillo, de sillería gravedad y están hechas con hormigón  hormigón ya sea con o sin armaduras de  de acero. acero.

Presa de gravedad del embalse de Gabriel y Galán, Galán, en   en Extremadura Extremadura (  (España España). ).  presa de las Tres Gargantas situada Yangzi en  China es China es la planta La La presa Gargantas situada en el curso del río Yangzi en hidroeléctrica y de control de inundaciones más grande del mundo. Se terminó en el año 2009. 2009. Una adocena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas, obligando desplazarse a más de un millón y medio de personas. 

Presas de materiales sueltos: son las más utilizadas en los países subdesarrollados ya que son menos costosas y suponen el 77% de las que  podemos encontrar en todo el planeta. Son aquellas aquell as que consisten en un u n relleno de tierras, que aportan la resistencia necesaria para contrarrestar el empuje de las aguas. Los materiales más utilizados en su construcción son piedras, gravas, arenas, limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que más destacan son las piedras y las gravas. En España España sólo  sólo suponen el 13% del total.

Este tipo de presas tienen componentes muy permeables muy  permeables,, por lo que es necesario añadirles un elemento impermeabilizante. Además, estas estructuras resisten siempre  por gravedad gravedad,, pues la débil cohesión de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno. Este elemento puede ser arcilla arcilla  (en cuyo caso siempre se ubica en el corazón del relleno) o bien una pantalla de hormigón, hormigón, la cual se puede 8

 

[Escribir el títtulo ulo del documento] construir también en el centro del relleno o bien aguas arriba. Estas presas tienen el inconveniente de que si son rebasadas por las aguas en una crecida, corren el peligro de desmoronarse y arruinarse. En España es España es bien recordado el accidente de la Presa de Tous  conocido popularmente como la " Pantanada de Tous Tous Tous". 

Presas de enrocamiento con cara de hormigón: este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos; pero su forma de ejecución y su trabajo son diferentes.deElroca elemento de retención es una cortina estructural formada con fragmentos de varios tamaños, del queagua soportan en el lado del embalse una cara de hormigón la cual es el elemento impermeable. La  pantalla o cara está apoyada ap oyada en el contacto con c on la cimentación por un elemento e lemento de transición llamado plinto, que soporta a las losas de hormigón. Este tipo de estructura fue muy utilizado entre 1940 a 1950 en cortinas de alturas intermedias y cayó en desuso hasta finales del siglo XX en que fue retomado por los diseñadores y constructores al disponer de mejores métodos de realización y equipos de construcción eficientes.

Según su aplicación 

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filtrantes o  o diques de retención: Son aquellas que tienen la función de Presas filtrantes retener sólidos, desde material fino, hasta rocas de gran tamaño, transportadas  por torrentes en áreas montañosas, permitiendo sin embargo el paso del agua. Presas de control de avenidas: Son aquellas cuya finalidad es la de laminar el caudal de las avenidas torrenciales, con el fin de que no se cause daño a los terrenos situados aguas abajo de la presa en casos de fuerte tormenta. Presas de derivación: El objetivo principal de estas es elevar la cota del agua  para hacer factible su derivación, d erivación, controlando control ando la sedimentación del d el cauce de forma que no se obstruyan las bocatomas las bocatomas de  de derivación. Este tipo de presas son, en general, de poca altura ya que el almacenamiento del agua es un objetivo secundario. Presas de almacenamiento: El objetivo principal de éstas es retener el agua para su uso regulado en irrigación, generación eléctrica, abastecimiento a  poblaciones, recreación recrea ción o navegación, formando fo rmando grandes vasos o lagunas artificiales. El mayor porcentaje de presas del mundo, las de mayor capacidad de embalse y mayor altura de cortina corresponden a este objetivo.

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Presas de relaves o jales (México): Son estructuras de retención de sólidos sueltos y líquidos de desecho, producto de la explotación minera, los cuales son almacenados en vasos para su decantación. Por lo común son de menores dimensiones que las presas que retienen agua, pero en algunos casos corresponden a estructuras que contienen enormes volúmenes de estos materiales. Al igual que las presas hidráulicas tienen cortina (normalmente del mismo tipo de material), vertedero, y en vez de tener una obra de toma o  bocatoma poseen un sistema s istema para extraer los líquidos. líqu idos.

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PROCESO DE LA L A VISIT VISITA A PRESA “EL PAÑE”

Ubicación: Ayaviri – Puno Volumen: 100 millones de m3 Río de embalse: Rio colca La presa “el Pañe” es una presa de embalse y derivación, de embalse porque acumula agua y esta a su vez deriva el agua de la cuenca del rio colca hacia el rio sumbay. 10

 

[Escribir el títtulo ulo del documento] Detalles de la presa 

La presa consta de diques, es una presa de tierra que transporta el agua a través del suelo por medio de la diferencia de presiones provocadas por la diferencia de alturas, consta también de un aliviadero en el caso de haber un exceso de agua

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Hasta hace años esta presa era una laguna, y ahora se le utiliza como una presa

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Esta presa también es utilizada como un criadero de truchas

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PRESA “PILLONES”

Ubicación: Imata – Arequipa Capacidad: 80 millones de m3 Río de embalse: Rio Sumbay La Presa Pillones se encuentra ubicada en el Centro Poblado de Imata ‐ Arequipa, Distrito de San Antonio de Putina ‐ Chivay. Departamento de Arequipa. Su acceso se da a través de 10Km de una trocha carrozable 10 Km; a partir del cruce de la Carretera Arequipa a Juliaca a la altura del Km. 140+770. Fue construida en el año 2005, su costo 12

 

[Escribir el títtulo ulo del documento] fue de US $ 22'000,000; siendo el Propietario EGASA Empresa Generadora de Electricidad de Arequipa. La Represa Pillones forma parte del Proyecto de Abastecimiento de Agua para la Central Hidroeléctrica Charcani V; provee con 1.5m3/seg a la Mina Cerro Verde que aporto 40% del financiamiento, y también provee a la Junta de Usuarios de Riego de Arequipa. Zona de Sierra con niveles entre 4300 a 4600 m.s.n.m. Vegetación propia de la Sierra en base a Ichu. Clima Frío y seco con  promedio de Temperatura Temperatura variable entre ‐5 a + 15°C. Lluvias frecuentes entre

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Diciembrehuanuco),  Abril. Variada fauna compuesta por como camélidos (Llamas, Alpacas, Vicuñas, vizcachas y aves de lagunas Patos,peruanos Huayatas, aravicus, y Flamengos. Actividad sísmica no significativa, con vientos de velocidades de hasta 100 km/hora. Río Pillones con baja pendiente y acumulación en época de avenidas. En época de lluvias inunda la cuenca que es aprovechada con el almacenamiento mediante la Represa Pillones alcanzando un ancho de 808.00 m., y un tirante de 26.80 m. Canteras de piedra y cantera de arena para concreto y cantera para enrocados en zona adyacente a la Represa. Las obras de derivación del Sistema de Regulación Hídrica de la Cuenca del Río Sumbay Presa Pillones tienen por objeto captar las aguas del río Sumbay para, a través de un túnel de 2,248 m. de longitud, entregarlas en el vaso artificial creado por la construcción de la presa de almacenamiento Pillones. Como toda  presa importante, la presa pres a Pillones ha sido cuidad cuidadosamente osamente implementada de instrumentación geotécnica que ha permitido conocer el comportamiento de la Estructura desde el inicio de su construcción y a la vez da la posibilidad de monitorear los cambios que se irán dando en el cuerpo de la presa a través de los años y detectar las  posibles fallas. El esquema general comprende una presa de derivación sobre el río Sumbay, las obras de captación en la margen derecha del río Sumbay, un túnel de conducción de 2.250 Km y un canal de descarga para 40 m3 I s que entrega las aguas al embalse, así como una  presa de material aluvional aluvio nal de 26.80 m de altura sobre sob re el nivel del río, una desc descarga arga de fondo y un aliviadero para evacuar de una manera segura los caudales máximos.

EQUIPOS INSTALADOS Considerando la importancia de la instrumentación en el control del funcionamiento de la presa, se han instalado 17 piezómetros eléctricos de cuerda vibrante, 05 piezómetros hidráulicos, de la presa. 10 celdas de asentamiento y 05 inclinómetros, distribuidos en tres secciones

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PUENTE SUMBAY

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Ubicación: Sumbay – Arequipa Arequipa Longitud: 300 m El puente sumbay es una construcción en concreto ubicado en la localidad de Sumbay, y cruza el rio del mismo nombre, a unos 8km de la presa de aguada  blanca, este puente constituye parte del tramo Arequipa- Juliaca.

Detalles del puente 

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Esta constituido por 3 losas, apoyados en 2 estribos q descansan sobre 2  pilares ubicados en el cauce del río Estos estribos tienen forma de aletas, las cuales soportan el puente, y se apoyan sobre la roca

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Es un puente potenzado

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Se encuentra cimentado sobre ignimbrita(sillar),

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Posee una capacidad portante de 10 a 15 15

 

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Puente construido a base de concreto , con refuerzos que le dan la cualidad de tener poca deflexión, y otorgarle un tiempo de vida superior a los 50 años.

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