Trabajo de Infraestructuras.

 

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represas y embalses 

ÍNDICE

1. INDICE…………………………………………………………………………… INDICE……………………………………………………………………………..………1 ………1  - 2 2. INTRODUCCION………………………………………………………………… INTRODUCCION…………………………………………………………………..…… ……..….. …...3 .3 3. OBJETIVO GENERAL.. GENERAL..………….………………………………………………..… ………….………………………………………………..…..….….. …..4 4 4. ESPECIFICO……………………………..… ESPECIFICO……………………………..…........................ ........................……….………… ……….…………..…… ……........ ........…5 …5   5. DEFINICION DE REPRESA Y EMBALSE……………………………………………….....6 EMBALSE……………………………………………….....6   6. CARACTERÍSTICAS DE REPRESA…………….……………………………….…….7 - 8 7. CARACTERÍSTICAS DE EMBALSES……………..…………………………..….….9 – 11 – 11 8. CAUDALES CARACTERÍSTIC CARACTERÍSTICOS OS DE UN EMBALSE EMBALSE………………………….…….….12 ………………………….…….….12   9. TIPOS DE CONSTRUCCIONES DE REPRESAS REPRESAS……………………………….………13 ……………………………….………13   10. SEGÚN ESTRUCTURA………………………………………………………….........14 ESTRUCTURA………………………………………………………….........14 –  – 16  16 11. MATERIALES UTILIZADOS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE PRESA………..……17 – 19 – 19 12. TIPOS DE CONSTRUCCIONES DE EMBALSES…………………………..………20 EMBALSES …………………………..………20-- 23 13. ATAGUIAS 13.  ATAGUIAS………………… ………………………………… ………………………………… ………………………………… …………………………24 …………24 – – 26  26 14. MOVIMIENTOS DE TIERRA…………………………………………………………..26 TIERRA…………………………………………………………..26 – 28 – 28 15. ALIVIADE 15.  ALIVIADEROS………… ROS…………………………… …………………….……………… ….……………………………… ………………………….29 ………….29 – – 32  32

16. EL PAPEL SO SOCIAL CIAL DE LAS PRESAS. ¿POR Q QUÉ UÉ SON T TAN AN IMPOR IMPORTANTES, TANTES, NECESARIAS Y PERJUDICIALES?....................................................................33 – PERJUDICIALES?....................................................................33 – 35  35

17. CONCLUSION Y RECOMENDACIONES……………………………….……………… RECOMENDACIONES……………………………….………………36 36 18. BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………………………. BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………….37 37 1

 

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19. ANEXOS… 19.  ANEXOS………………… ………………………………… ………………………………… …………………………… ……………..………… …………38 38 - 41 20. GLOSARIO……………………………………………………………………..………… GLOSARIO……………………………………………………………………..…………42 42

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INTRODUCCIÓN En este presente trabajo se describirá las represas y embalses, comenzando por sus características que estas presentan, además nombraremos y describiremos, los tipos que existen de estos elementos creados para tratar o solucionar las necesidades que el ser humano necesita día a día. Demostrando sus métodos constructivos para realizar estos determinados elementos, también se destacara el impacto ambiental que provocan estas megas construcciones del ser humano.

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OBJETIVO GENERAL

En este trabajo reconoceremos las distintas características que representan las represas y embalses, los tipo de diseño que las conformas y sus métodos constructivos, también registraremos el daño que podrían causar por un mal estudio de impacto ambiental.

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OBJETIVO ESPECIFICO

 

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Característica que presentan las represas y embalses  

 

Estructura que conforman los embalses 

 

Métodos constructivos para su realización 

 

Tipos de represas y sus ataguías 

 

Efecto en el medio ambiente por su construcción  

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DEFINICIÓN DE REPRESA Y EMBALSE

Definición de represa En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricada con piedra, hormigón o materiales sueltos, se construye habitualmente unaelcerrada desfiladero un río o arroyo. Tiene la que finalidad de embalsar el aguaenen cauce o fluvial para sobre su posterior aprovechamiento en abastecimiento o 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 almacenamiento en energía 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, o de forma indirecta para producir energía eléctrica, como se hace en las centrales hidroeléct hidroeléctricas ricas

Definición de Embalse Se denomina embalse a la acumulación de agua producida por una obstrucción en el lecho de un rio o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce. La obstrucción del cauce puede ocurrir por causas naturales como, por ejemplo, el derrumbe de una ladera en un tramo estrecho del rio o arroyo, las acumulaciones de placa de hielo o la construcción hechas por los castores, y obras construidas por el hombre para tal fin, como son las presas. Los embalses de grandes dimensiones agregan un peso muy importante al suelo de la zona, además de incrementar las infiltraciones. Estos dos factores juntos pueden provocar lo que se conoce como seísmos inducidos. Son frecuentes durante los primeros años después del llenado del embalse. Si bien estos seísmos inducidos son molestos, muy rara vez alcanzan intensidades que puedan causar daños serios a la población

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CARACTERÍSTICAS DE REPRESA Y EMBALSES

Característica de represa Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para su posterior aprovechamiento en abastecimiento regadío, para elevar su nivel conaguas el objetivo derivarla a canalizaciones de riego, para laminaciónode avenidas (evitar inundaciones debajo de la presa) o para la producción de energía mecánica al transformar la energía potencial del almacenamiento de energía cinética y está nuevamente mecánica al accionar la fuerza del agua en elemento móvil. La energía mecánica puede aprovecharse directamente, como en los antiguos molinos, o de forma indirecta para producir energía eléctrica, como se hace en las centrales eléctricas. Las represas se constituyen en la región en una herramienta muy importante ya que hay sitios donde los acuíferos tienen contenidos salinos altos o las profundidades en que se encuentran las convierten en muy onerosas. La cantidad de agua a almacenar en las represas debe ser suficiente para cubrir pérdidas por infiltración, evaporación y necesidades en períodos extremos de escasez. Las necesidades de agua deben estimarse en 60 litros x día x animal (bovinos/equinos) y/o 6 litros x día x animal (caprinos/ovinos/porcinos).El tamaño mínimo de la represa debe ser de 1.500 m2 de superficie, con una profundidad promedio de 1,80 metros, con 2,40 a 3 metros de profundidad efectiva en el 25 % de su extensión. El área de aporte de agua a la represa (cuenca) debe ser entre 6 a 20 veces mayor respecto a la superficie de la represa, a efectos de asegurar el llenado de la misma y evitar los desbordes y la colmatación. Ubicación correcta: Esto significa que aún con la presencia de un relieve plano (típico del paisaje chaqueño), existen a nivel de predio lomadas suaves y numerosas depresiones o bajos, siendo estos los lugares adecuados para la construcción de las represas, por ser ambientes de acumulación natural de agua, además por la seguridad de presencia de suelos impermeables. Los corrales deben estar ubicados aguas abajo de la represa, para no contaminarla con las deyecciones o basuras. La represa debe tener un área vegetada para filtrar los sedimentos que arrastra el agua de escurrimiento que la alimenta. De esta manera se disminuyen los efectos de la colmatación. Evitar el ingreso del ganado a abrevar directamente a la represa para no contaminarla y para que no se produzcan empantanamientos. Es necesario construir alambrado perimetral. Para disminuir las pérdidas por infiltración existen métodos tales como: seleccionar los sitios y/o profundidades donde los suelos sean arcillosos (de mayor impermeabilidad); Compactar el fondo con medios mecánicos; Rellenar con material arcilloso; Provocar pisoteo con los animales para compactar; colocación de plásticos o membranas; adición de sales sódicas; entre otras. 7

 

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Para disminuir las pérdidas por evaporación (que pueden llegar a ser equivalentes a lo que consume el ganado) se puede recurrir a técnicas tales como realizar la Excavación lo más profundo posible (a efectos de tener menor superficie expuesta al sol y al viento); orientar la represa de tal manera que el largo quede de norte a sur (dirección del viento predominante). El material extraído debeen acumularse de de tal la forma que constituya una producen barrera rompe vientos; evitar implantar árboles los bordes represa porque estos pérdidas por Evapotranspiración; colocación de planchas flotantes de isopor (polietileno expandido) unidas por un alambre, bidones o tambores. La vegetación flotante (camalotes o repollitos) aumenta las pérdidas de agua. Importante: para compensar las pérdidas por evaporación y/o infiltración se debe construir la represa de mayor dimensión (el doble de la necesidad de agua). Para asegurar el llenado de la represa deben construirse vías o pequeñas canalizaciones empastadas para que no se produzcan efectos erosivos. Para evitar desbordes de la represa y efectos de anegamiento en áreas no deseadas es importante la construcción de vías de descarga vegetadas. Molino y tanque australiano: A efectos de facilitar el manejo del agua de la represa es recomendable usar el molino de vientos para extraer el agua de la represa y conducirla a un tanque australiano elevado, y de allí derivar a los bebederos por gravedad a través de mangueras. Represas de infiltración: Una alternativa válida para el almacenamiento de agua lo constituyen las represas de infiltración. Deben construirse en sitios donde el suelo superficial sea de material permeable (predominantemente arenoso) y que favorezca la infiltración de agua. Es imprescindible la presencia de un manto o capa de material arcilloso o impermeable en profundidad que actúe como hidroapoyo o retención del agua infiltrada. Una vez logrado el almacenamiento del agua en el subsuelo se puede extraer mediante una perforación y un molino o bomba para el uso de bebida. La ventaja de esta alternativa es que el agua extraída ya sale filtrada naturalmente. Construcción: Las maquinarias apropiadas para la construcción de represas son las palas de arrastre y las retroexcavadoras. El costo de trabajo si se lo contrata es de un (1) peso por metro cúbico.

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Características de embalses Las características físicas principales de un embalse son las curvas cota-volumen, la curva cotasuperficie inundada y el caudal regularizado. Dependiendo de las características del valle, si este es amplio y abierto, las áreas inundables pueden ocupar zonas densamente pobladas, o áreas fértiles para la agricultura. En estos casos, antes de construir la presa debe evaluarse muy objetivamente las ventajas e inconvenientes, mediante un estudio de impacto ambiental cosa que no siempre se ha hecho en el pasado. En otros casos, especialmente en zonas altas y abruptas, el embalse ocupa tierras deshabitadas, en cuyo caso los impactos ambientales son limitados o inexistentes. El caudal regularizado es quizás la característica más importante de los embalses destinados,  justamente,, a regularizar, a lo largo de  justamente dell día, del año o periodos plurianuales plurianuales o quiz quizás ás pasen siglos antes de q este sea deshabilitado por la mano humana, el caudal que puede ser retirado en forma continua para el uso para el cual se ha construido el embalse.

ESTRUCTURA QUE CONFORMA UN EMBALSE   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.

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  La presa o cortina: propiamente dicha, cuyas funciones básicas son, por un lado garantizar la

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

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  La coronación o coronamiento: 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

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cerrada contra la que se apoya.   La cimentación: es la parte de la estructura de la presa, a través de la cual se transmiten las

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cargas al terreno, tanto las producidas por la presión hidrostática como las del peso propio de la estructura. 9

 

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  El aliviadero o vertedero: es la estructura hidráulica por la que rebosa el agua excedente

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cuando la presa ya está llena.   Las compuertas son los dispositivos mecánicos destinados a regular el caudal de agua a

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través de la presa.   El desagüe de fondo o descargador de fondo: permite mantener el denominado caudal

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ecológico aguas abajo de la presa y vaciar la presa en caso de ser necesario (por ejemplo, durante emergencias por posible falla de la presa).   La toma: son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser

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abastecimiento a una central hidroeléctrica o a una ciudad.   Las esclusas: permiten la navegación "a través" de la presa.

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  La escala o escalera de peces: permite la migración de los peces en sentido ascendente de la

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corriente (en algunos casos se instalan ascensores para peces).

Niveles característicos de los embalses de los caudales El nivel del agua en un embalse es siempre mayor que el nivel original del río. Desde el punto de vista de la operación de los embalses, se definen una serie de niveles. Los principales son (en orden creciente): Nivel mínimo mínimum: mínimum: es el nivel mínimo que puede alcanzar el embalse; coincide con el nivel mínimo de la toma situada en la menor cota. Nivel mínimo operacional: operacional: es el nivel por debajo del cual las estructuras asociadas al embalse y la presa no operan u operan en forma inadecuada. Nivel medio. medio. Es el nivel que tiene el 50% de permanencia en el lapso del ciclo de compensación del embalse, que puede ser de un día, para los pequeños embalses, hasta períodos plurianuales para los grandes embalses. El período más frecuente es de un año. Nivel máximo operacional: operacional: al llegarse a este nivel se comienza a verter agua con el objetivo de mantener el nivel pero sin causar daños aguas abajo. Nivel del vertedero. vertedero. Si la presa dispone de un solo vertedero libre, el nivel de la solera coincide con el nivel máximo operacional. Si el vertedero está equipado con compuertas, el nivel de la solera es inferior al máximo operacional. 10

 

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Nivel máximo normal: normal: al llegarse a este nivel la operación cambia de objetivo y la prioridad es garantizar la seguridad de la presa. En esta fase pueden ocurrir daños aguas abajo; sin embargo, se intentará minimizar los mismos. Nivel máximo máximum: máximum: en este nivel ya la prioridad absoluta es la seguridad de la presa, dado que una ruptura sería catastrófica aguas abajo. Se mantiene el nivel a toda costa; el caudal descargado es igual al caudal que entra en el embalse.

Volúmenes característicos de un embalse Los volúmenes característicos de los embalses están asociados a los niveles;

Volumen muerto muerto,, definido como el volumen almacenado hasta alcanzar el nivel mínimo minimorum.

Volumen bajo, bajo, el comprendido entre el nivel mínimo minimorum y el nivel máximo operacional.

Volumen de operacion, operacion, es el volumen comprendido entre el nivel máximo operacional y el nivel máximo normal. Este volumen, como su nombre lo dice, se utiliza para reducir el caudal vertido en las avenidas, para limitar los daños aguas abajo.

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CAUDALES CARACTERÍSTICOS DE UN EMBALSE

Caudal firme. firme. Es el caudal máximo que se puede retirar del embalse en un período crítico. Si el embalse ha sido dimensionado para compensar los caudales a lo largo de un año hidrolico, generalmente se considera como período crítico al año hidrológico en el cual se ha registrado el volumen aportado mínimo. Sin embargo, existen otras definiciones para el período crítico también aceptadas, como, por ejemplo, el volumen anual de aporte hídrico superado en el 75% de los años, que es una condición menos crítica que la anterior. Caudal regularizado. regularizado. Es el caudal que se puede retirar del embalse durante todo el año hidrológico, asociado a una probabilidad.

Efectos de un embalse Los embalses tienen un importante influjo en el entorno; algunos de sus efectos pueden ser considerados positivos y otros pueden ser considerados negativos. Los embalses de grandes dimensiones agregan un peso muy importante al suelo de la zona, además de incrementar las infiltraciones. Estos dos factores juntos pueden provocar lo que se conoce como seísmos inducidos. Son frecuentes durante los primeros años después del llenado del embalse. Si bien estos seísmos inducidos son molestos, muy rara vez alcanzan intensidades que puedan causar daños serios a la población.

Aguas arriba  Aguas arriba de un embalse, el nivel freático de los terrenos vecinos se puede modificar fuertemente, pudiendo traer consecuencias en la vegetación circunlacustre.  circunlacustre.  

Aguas abajo Los efectos de un embalse aguas abajo son de varios tipos; se pueden mencionar:    Aumento de la cap capacidad acidad de erosiona erosionarr el lecho d del el río.

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  Disminución de los caudales medios vertidos y, consecuente, facilidad para que actividades

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entrópicas ocupen parte del lecho mayor del río.   Disminución del aporte de sedimentos a las costas, incidiendo en la erosión de las playas y

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deltas.

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TIPOS DE CONSTRUCCIONES DE REPRESAS

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

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Dependiendo de su forma pueden ser 

  de gravedad   de contrafuertes

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  de arco simple

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  bóvedas o arcos de doble curvatura

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  mixta, si está compuesta por partes de diferente tipología

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Dependiendo del material se pueden clasificar     de hormigón (masivo 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

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

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SEGÚN SU ESTRUCTURA Presa de 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:   Escollera o materiales sueltos: de tierra o suelo homogéneo, tierra zonificada, CFRD

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(enrocado con losa de hormigón) y otros.   De hormigón: tipo HCR (hormigón compactado con rodillos) y hormigón convencional.

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Su estructura recuerda a la de un triangulo 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 superficie. De esta forma, el muro tendrá que soportar más presión en el lecho del cauce que en la superficie. La inclinación sobre la cara aguas arriba hace que el peso del agua sobre la presa incremente su estabilidad.

Presas de arco simple: es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el 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 se tiene noticia es la presa de Ballón mauve realizada por los romanos cerca de glanun Francia. 14

 

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Presa De bóveda doble arco, o arco de doble curvatura:  cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal, también se denomina de 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 Huber una presa de tipo arco-gravedad: Combina características de las presas de arco y las presas de gravedad y se considera una solución de compromiso entre 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 al arco de la presa. Además, el muro de contención tiene más espesor en la base y el peso de la presa permite soportar parte del empuje del agua. Este tipo de presa precisa menor volumen de relleno que una presa de gravedad.

Presa de contrafuerte: o aligerada. Presa de bóveda múltiple: también se denomina de 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 Presa de arco-gravedad: combina características de las presas de arco y las presas de gravedad y se considera una solución de compromiso entre los dos tipos. Tiene forma curva para 15

 

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dirigir la mayor parte del esfuerzo contra las paredes de un cañón o un valle, que sirven de apoyo al arco de la presa. Además, el muro de contención tiene más espesor en la base y el peso de la presa permite soportar parte del empuje del agua. Este tipo de presa precisa menor volumen de relleno que una presa de gravedad 

Presas filtrantes o diques de retención : Son aquellas que tienen la función de retener

sólidos, desde material fino, hasta rocas de gran tamaño, transportadas por torrentes en áreas montañosas, permitiendo. Evidentemente, el sistema filtrante varía de acuerdo al tipo de sólidos que se quiere retener.

Presa de derivación:  el objetivo principal de estas es elevar la cota del agua para hacer factible su derivación, controlando la sedimentación del cauce de forma que no se obstruyan las bocatomas de derivación

Presas de almacenamiento: El objetivo principal de estas es retener el agua para su uso regulado en irrigación, generación eléctrica, abastecimiento a poblaciones, recreación o navegación, formando grandes vasos o lagunas artific artificiales. iales. 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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MATERIALES UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE PRESAS 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, de sillería y de mampostería. En España, el 67% de las presas son de gravedad y están hechas con hormigón. La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del río Yangzi en China es la planta hidroeléctrica y de control de inundaciones más grande del mundo. Se terminó en el año 2009.  

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 que consisten en un 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 sólo suponen el 13% del total. Este tipo de presas tienen componentes muy permeables, por lo que es necesario añadirles un elemento impermeabilizante.  Además, estas estructu estructuras ras resisten siempre por gravedad, pues la débil cohesión de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno. Este elemento puede ser arcilla (en cuyo caso siempre se ubica en el corazón del relleno) o bien una pantalla de hormigón, la cual se puede construir también en el centro del relleno o bien aguas arriba. Estas presas tienen el inconveniente de que si son rebasadas por las aguas enuna crecida, corren el peligro de desmoronarse y arruinarse. En España es bien recordado el accidente de la Presa de Tous conocido popularmente como la “Pantanada de 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 estructural son diferentes. El elemento de retención del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamaños, que soportan en el lado del embalse una cara de hormigón la cual es el elemento impermeable. La pantalla o cara está apoyada en el contacto con la cimentación por un elemento de transición llamado plinto, que soporta a las losas de hormigón. Este tipo de estructura fue muy utilizada 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.

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Presas de hormigón Las tres premisas principales que determinan la caracterización de los hormigones en masa utilizados en la construcción de presas son: durabilidad, impermeabilidad y economía. Evidentemente, la resistencia es otro factor a considerar, si bien, el cumplimiento de los anteriores, lleva en general asociado unas resistencias mínimas iguales o superiores a las requeridas en hormigones de presas. Como sabemos, el fraguado del hormigón es un proceso químico que desprende calor. Dicho calor no suele constituir ningún problema en las estructuras construidas con este material, pues normalmente se disipa rápidamente, y el grado de hiperestatismo de las estructuras, mientras éstas se encuentran todavía en fase de construcción, suele ser muy bajo.   Sin embargo, el caso de las presas de hormigón es diferente. En primer lugar, se ejecutan grandes volúmenes de hormigón que convierten sus núcleos en recintos casi adiabáticos y, en segundo lugar, el cimiento rígido sobre el que se asienta la presa constituye una restricción importante que impide las deformaciones libres de ésta, de forma que las variaciones térmicas inducen tensiones que, en el caso de exceder a la resistencia a tracción del hormigón, van a provocar la indeseable fisuración del material. Desde la puesta en obra del material hasta la etapa de explotación, la temperatura que alcanza el hormigón de la presa experimenta una evolución que en términos cualitativos puede esquematizarse por un período de crecimiento durante la construcción y después un lento enfriamentoun Podemos distinguir, como parámetros significativos de esta evolución, la temperatura inicial o temperatura de puesta en obra de la masa fresca del hormigón, el incremento de temperatura por el marcado carácter exotérmico de las reacciones de hidratación de cemento hasta llegar a un valor máximo de la temperatura y una rama descendiente (influenciada por la secuencia constructiva), correspondiente al enfriamiento, hasta alcanzar la temperatura del régimen de explotación. La construcción de una gran estructura como es el caso de las presas implica la movilización de enormes volúmenes de material (del orden de cientos de miles de metros cúbicos de hormigón), así como de mano de obra, maquinaria y, en general, de medios que contribuyan a la consecución de nuestro objetivo. Es evidente, por lo tanto, que una de las prioridades a tener en cuenta en el diseño de todo aquello que comporta construir una presa (materiales, dosificación, procedimientos de construcción, etc.) será economizar en lo posible todo este proceso sin dejar de lado, por supuesto, la seguridad a lo largo de toda la vida de la presa. Esto puede comportar cambios en los materiales que forman el hormigón (sustitución parcial del cemento, elección de áridos...), en la puesta en obra (procedimientos tradicionales de puesta en 18

 

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obra versus aquéllos de compactado por rodillo), etc., según, claro está, las circunstancias particulares de cada caso. El incremento de temperatura que experimenta el hormigón una vez puesto en obra depende, fundamentalmente, del tipo y cantidad de conglomerante. Siendo uno de los objetivos la reducción de dicha temperatura, resultan imprescindibles ciertos cambios respecto al conglomerante que utilizaríamos en un hormigón convencional. El tipo de conglomerante utilizado ha de desarrollar una cantidad de calor de hidratación moderadamente baja, evitando así en lo posible la problemática fisuración del hormigón. En consecuencia, los cementos utilizados en la construcción de presas son preferentemente a base de Clinker y cenizas volantes o escoria siderúrgica, y también otros tipos de materiales puzolánicos, naturales o artificiales, siendo las proporciones de éstos mayores de un 30% (cementos tipo II) y pudiendo llegar a más de un 80% según el tipo de cemento (cementos tipo III/B y III/C, IV, V y Especial VI-1).  Además de reducir la cantidad de Clinker, con la consiguien consiguiente te disminución del calor de fraguado (y en consecuencia del peligro de fisuración), de la retracción y del coste del hormigón, la incorporación de puzolanas y cenizas a través del cemento produce otros efectos favorables; en efecto, proporcionan una mayor trabajabilidad a la mezcla fresca, que se traduce en una reducción del agua de amasado (de un 5 a 8%) y aumento de la resistencia, y también dan lugar a una mayor durabilidad en el hormigón.  A partir de aquí podríamos cuestiona cuestionarnos rnos las diferentes opciones de incorporació incorporación n de estas cenizas y/o puzolanas naturales. Existen dos opciones al respecto, la incorporación en fábrica o en torre de hormigonado, y ambas tienen sus ventajas e inconvenientes. Por ejemplo, en el caso de las puzolanas naturales es obligado su molido para que sean eficaces, y aunque puede hacerse en obra, quizá sea más ventajoso el empleo en la molienda en fábrica de cemento. Las cenizas volantes suelen tener el tamaño adecuado para utilizarlas directamente en la obra (aunque a veces también se someten a molienda). En general, y excepto en el caso de distancias de transporte muy grandes, suele ser conveniente preparar el cemento puzolánico en la fábrica, pues regularidad la calidadydel producto; por otra parte, se evita el mayor costo garantiza y dificultaduna quemayor en obra supone laeninstalación empleo de dosificadores y silos adicionales. El hormigón compactado con rodillo (HCR, o RCC en inglés) es un hormigón de consistencia seca -asiento cero- que permite ser colocado y compactado con la maquinaria usada en el movimiento de tierras. La técnica de construcción de presas por extendido y compactación de sucesivas capas de hormigón se inicia a principios de la década de los setenta como respuesta al problema de una más rápida y económica construcción de presas de fábrica que las hiciera más competitivas en coste con las presas de materiales sueltos. El contenido de agua es otra de las diferencias fundamentales entre los hormigones convencionales y los HCR. Los hormigones compactados con rodillo contienen una reducida 19

 

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cantidad de agua de amasado, compatible con el tránsito de maquinaria de movimiento de tierras de gran tonelaje por su superficie en estado fresco. Respecto al conglomerante utilizado, existen dos aspectos básicos a comentar. En primer lugar hay una mayor substitución de Clinker por adiciones de material puzolánico (cenizas volantes y escoria siderúrgica, sobretodo) en los hormigones compactados; aunque sólo sirva de orientación, en el hormigón convencional la substitución es de un 30-40% de adiciones en término medio, mientras que en los HCR mostrados encontramos desde el 35 al 70% en cenizas volantes.  Así, no es es de extrañ extrañar ar el uso de cemento cementoss de ba bajo jo calor de h hidratación idratación (hasta el 7 75% 5% en cen cenizas izas o escoria siderúrgica) y del tipo V (cementos compuestos).

TIPOS DE CONSTRUCCIONES DE EMBALSES Derrumbe de laderas:  En este caso se trata, de embalses totalmente incontrolados, que generalmente tienen una vida corta, días, semanas o hasta meses. Al llenarse el embalse con los aportes del río o arroyo, se provocan filtraciones a través de la masa de tierra no compactada, y vertimientos por el punto más bajo de la corona, que llevan a la ruptura más o menos rápida y abrupta de la presa, pudiendo causar grandes daños a las poblaciones y áreas cultivadas situadas aguas abajo.

Acumulación de hielo: La acumulación de hielo (embarcaderas) en los grandes ríos situados en zonas frías se produce generalmente en puntos en los cuales el cauce presenta algún estrechamiento, ya sea natural, como la presencia de rocas o artificial, como los pilares de un puente. Situaciones de este tipo pueden darse, de porprevención ejemplo, enutilizan el rio Danubio. Para prevenir los daños que esto puede causar los servicios barcos especiales denominados rompehielos.

Presas construidas por castores Las presas construidas por castores se dan en pequeños arroyos, generalmente en áreas poco habitadas y, por lo tanto, los eventuales daños causados por su ruptura son generalmente limitados.

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Embalses artificiales  Los embalses generados al construir una presa pueden tener la finalidad de:   regular el caudal de un río o arroyo, almacenando el agua de los períodos húmedos para

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utilizarlos durante los períodos más secos para el riego, para el abastecimiento de agua potable, para la generación de energía eléctrica, para permitir la navegación o para diluir poluentes. Cuando un embalse tiene más de un fin, se le llama de usos múltiples;   contener los caudales extremos de las avenidas o crecidas. Laminación de avenidas.

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  crear una diferencia de nivel para generar energía eléctrica, mediante una central

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hidroeléctrica; Crear espacios para esparcimiento y deportes acuáticos Planta de generación de energía

Sección transversal de una central hidroeléctrica. Para 2005 la energía hidroeléctrica, principalmente proveniente de presas, aportaba el 19% de la energía eléctrica total del mundo, y más del 63% de toda la energía renovable Gran parte de esta energía es producida en grandes presas, aunque china use generación a pequeña escala, el conjunto total del país representa el 50% de toda la energía hidroeléctrica producida en el mundo La mayor parte de la energía hidroeléctric hidroeléctrica a proviene de la energía potencial proveniente del agua embalsada que es conducida a una turbina hídrica y ésta a su vez transmite la energía mecánica a un generador eléctrico. Con el fin de impulsar al fluido y mejorar la capacidad de generación de la presa, el agua se hace correr a través de una gran tubería llamada tubería de carga especialmente diseñada para reducir las pérdidas de energía que se pudieran producir. Existen centrales que son capaces de retornar el agua hacia la presa mediante bombas, o mediante la misma turbina funcionando como bomba.

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METODOS CONSTRUCTIVOS CONSTRUCTIVOS PARA REALIZAR REPRESAS Y EMBALSES Túneles de desviación: El túnel de m y una sección de medio punto de 8 m de ba base se y 8 m de altura; en su interior se aloja auna obra asociado unacaverna crecida de con válvulas. período deEsta retorno de permitirá 20 años. el paso de un caudal de 410 m3/s, La desviación será posible gracias a un muro ataguía de 11m de alto.

Túnel de aducción: Es un corredor que permite llevar el agua contenida en la presa hasta las turbinas. Este túnel permite captar el caudal de diseño de la central o la cantidad de agua que se necesita para operar.

Sostenimiento y revestimiento del túnel: La estructura de sostenimiento definitivo del túnel es sobre la base de hormigón proyectado armado. El hormigón proyectado armado de sostenimiento deberá efectuarse a medida que avance la excavación de túnel. El sostenimiento definitivo de la bóveda y de las paredes se colocará en dos etapas correspondientes al sostenimiento y al revestimiento. El sostenimiento estará conformado por malla de acero electro-soldada, marcos reticulares de acero y hormigón proyectado. El revestimiento que completa la sección estructural del túnel, estará compuesto también por hormigón proyectado armado y platachado.

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Los evacuadores de crecida Está constituido por un vertedero lateral, con canal colector, de 45m de longitud y ancho basal que va de 10m a 12m, con pendiente de 10 %. A continuación del umbral de control se desarrolla un rápido de descarga de 12 m de ancho, trapecial, con taludes de 4:1. Un primer tramo de 90 m de largo y 0,56 % de pendiente es seguido por un tramo de otros 90m con 0,25 % de pendiente. Al final del rápido se ubica una cuchara de lanzamiento (salto de esquí) de 20 m de radio, que permite permite entregar los caudales evacuados al cauce del río A Ancoa. ncoa. Esta obra está dimensionada para evacuar un caudal de diseño de 793 m3/s, que corresponde a un caudal de entrada de 900 m3/s de la crecida milenaria (período de retorno de 1.000 años).

problema del embalse escape:Cuando se detiene el agua por medio de una membrana, tal como una presa de albañilería, hay una masa de agua del depósito que escapa por debajo y alrededor de la membrana, en los bordes. Este fenómeno normal se llama escape. Filtración es un escape de agua anormalmente grande desde el depósito a través de fisuras y aberturas de la roca, Conociendo los peligros de la filtración, debe atenderse a la misma presa y a su embalse, ya que la filtración en éste puede ser más grave que debajo o alrededor de la presa.

causas de las filtracionesla  filtración puede deberse a la solubilidad del cimiento o del material del embalse, tal como caliza, yeso o rocas salinas. Estas se distinguen especialmente por su solubilidad mucho tiempoantes bajode la la acción del agua, esta contiene co2. Si talcuando acción están disolvente aparece construcción delparticularmente deposito, acabasi en la formación de cavernas, canales subterráneos y fisuras extensas interconectadas en las rocas. Las filtraciones puede obedecer a efectos en la disposición del subsuelo; por ejemplo: una falla o excesiva facturació facturación. n. También se pueden presentar filtraciones a través de un nivel poroso que buce hacia fuera del valle donde se ha de formar el embalse. Por ultimo, puede ocurrir que las filtraciones se produzcan a través de estratos permeables en un punto bajo del terreno que rodea el vaso del futuro pantano.

investigación de las filtraciones  Las filtraciones en un embalse suelen ser tan manifiestas que no es preciso buscarlas. Súbitos aumentos en la corriente aguas abajo de una presa sin el correspondiente aumento de lluvias son indicio manifiesto de algún escape de agua, y la aparición de manantiales, hervideros u otros indicios superficiales de agua subterránea en parajes antes secos y estables, también son apreciables indicios. 23

 

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ATAGUÍAS

Son micro presas construidas con el fin de contener y desviar el caudal del río hacia el o los túneles de desviación. se emplean para permitir secar y excavar el lecho del río donde se va a levantar la presa, hasta encontrar la roca adecuada geológicamente que permita cimentar la presa. En grandes ataguías de tierra, el material impermeable puede ser un estrato arcilloso, debido a las propiedades impermeables de este tipo de estratos.

CONSTRUCCIÒN DE LA ATAGUÌA Mediante esta obra se desviarán las aguas del río hacia el interior del túnel de desviación. Se deberá considerar y dimensionar todos los trabajos necesarios para manejar el río, de tal manera que los rellenos de la ataguía puedan ser construidos según lo especific especificado ado en los planos del proyecto entre los trabajos necesarios para manejar el río y permitir la construcción de la ataguía, se deben considerar, sin ser excluyentes, los siguientes: desviaciones provisorias del río, reencauzamiento del río, pretiles, agotamientos, etc. Es necesario considerar desviaciones provisorias hacia el túnel de desviación que, por entonces, tiene que estar terminado. Todos estos trabajos de manejo de río, a que se hace referencia, deben ser considerados en la construcción de la ataguía, por ser propios de ella. Una vez construida la ataguía, el río escurrirá por el túnel de desviación cuya capacidad de diseño se ha fijado en 410 m3/s.

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CLASIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE ATAGUÍAS

Ataguías de tierra: Para obras pequeñas y alturas de agua que no excedan de 1,50 m, pueden ejecutarse ataguías con tierras que son entonces malecones con doble talud, pudiéndose proteger con escollera el talud exterior.

Ataguías de tierra y tableros de madera:  Para reducir el espacio ocupado y el volumen de las tierras se emplean recintos de madera de pilotes y tablestacas. Para alturas de agua hasta 2m puede bastar solo un recinto. Si el nivel del agua excede de 2m es casi necesario un doble recinto, que conviene apuntalar con codales.

Ataguías escalonadas:  Para grandes alturas de agua se han empleado a veces ataguías por

escalones, construidas en varias etapas. Se comienza por formar una ataguía de pared doble, pero que no tiene suficiente espesor para resistir el empuje exterior, si el agotamiento fuera completo. Se agota parcialmente y se eleva por la parte interior otra ataguía yuxtapuesta a la primera y de menor altura; se efectúa otro agotamiento parcial y se construye otra tercera ataguía.

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Ataguías de lona:  El entramado es análogo a los ya descritos. La impermeabilidad se obtiene sustituyendo los tableros por una lona de la clase empleada para velas de barco, que se impermeabiliza, no solo por la dilatación del tejido en contacto del agua, sino por una mano de brea con que se pinta. Este tipo de ataguía se emplea únicamente para alturas de agua de 1,50 m como máximo.

Ataguías para terrenos de roca: los tipos de ataguías con recintos de madera que acabamos

de describir, solo pueden aplicarse cuando el terreno permite la hinca de los pilotes, que son elementos resistentes.

Cuando el suelo es de roca hay que emplear otras disposiciones. La más sencilla para pequeñas alturas de agua, consiste en una serie de caballetes triangulares, apoyados en el terreno, sobre los que se apoya el tablero, que se impermeabiliza con tierra.

Ataguías de hormigón: Cuando el suelo en que va a cimentarse es muy permeable, pueden hacerse ataguías que se se llaman de fondo, y que consisten en tapar e estas stas filtraciones con una solera de hormigón sumergido en el fondo de la excavación previamente dragada.

Ataguías con tablestacas de hormigón armado:  son muy resistentes, pero no se puede pretender análoga permeabilidad que la que se consigue con otras ataguías. Pero cuando las alturas de agua son grandes, pueden construirse ataguías de doble recinto: uno con tablestacas metálicas y otro con tablestacas de hormigón armado. Entre los que se puede apisonar tierras, y aun mejor fangos, que aseguran la impermeabilidad y la resistencia mediante los arriostramiento necesarios

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MOVIMIENTOS DE TIERRA

Definición de plinto Elemento no erosionable de conexión entre la presa y la fundación de la roca, elemento de hormigón armado que sirve para unir la pantalla impermeable de talud de aguas arriba de la presa, a la roca de fundación. Se ubica en el contorno de la pantalla de hormigón. Se sección es un rectángulo que en el lado de contacto con la pantalla presenta un cabezal que permite presentar una cara de apoyo para la pantalla y en la cual queda embebido un sello de cobre.

Construcción del plinto  Se Deberá justificar el diseño de moldajes, juntas, fijaciones de elementos que quedan embestidos, tales como sellos de cobre, guías para perforación de inyecciones y otros, también se considera el vibrado por inmersión mediante métodos que eviten la flotación del moldaje y que aseguren la eliminación de burbujas, especialmente en las zonas ubicadas bajo el sello de cobre

Excavaciones en el lecho del río En el lecho del río se deberá excavar masivamente hasta las cotas indicadas en los planos. En el excavado para la fundación de la presa no se permitirá ningún suelo de compresibilidad mediana o alta, lo que generalmente corresponde a eventuales suelos de origen lacustre y coluviales; por el contrario, en este sector sólo se aceptará una superficie a la vista de materiales de origen aluvial, de baja compresibilidad. Las excavaciones bajo la napa deberán permanecer abiertas el plazo más breve posible, minimizando con esto posibles sobre excavaciones provocadas por erosión y desprendimiento de los taludes. Se permitirá, en consecuencia, trabajar en los rellenos de la zanjas cuando aún no se completen las excavaciones de las mismas.

Voladuras La acción de fracturar o fragmentar la roca, el suelo duro, el hormigón o de desprender algún elemento metálico, mediante el empleo de explosivos. Las mismas se realizan para lograr un objetivo predeterminado, pueden ser controladas, o no, puede ser a cielo abierto, en galerías, tunes o debajo del agua. Las voladuras deberán ejecutarse y deberán controlarse cuidadosamente, con el objeto de reducir al mínimo las sobre excavaciones, preservar la roca fuera de los límites de excavación teórica mostrados en los planos de proyecto en las mejores condiciones posibles y lograr superficies finales de excavación relativamente lisas y sanas.

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Pantalla de hormigón La pantalla de hormigón consiste en una superficie de hormigón H30 armado, de espesor variable entre 30 cm hasta 59 cm en su fundación. Cubre toda cara estructuras de aguas arriba de la presa, talud de relleno una es delosa 1,5:horizontal 1 (H: V) yo queda limitada porlaotras de hormigón quecuyo la complementan: plinto horizontal al pie de la presa, por el plinto en ambas laderas y por la zapata del muro vertical en el coronamiento de la presa. En todas las uniones en estas estructuras complementarias se especifican juntas con sellos.

Construcción La pantalla de hormigón se construirá, de abajo hacia arriba, en fajas de ancho uniforme. Para el hormigonado se deberá ocupar moldaje deslizante de a lo menos 1.20 m de longitud, en el sentido de su desplazamiento (abajo-arri (abajo-arriba). ba). Se podrá ocupar otro tipo de molde en las losas de arranque (zonas de ancho variable próximas al plinto). Es obligatorio el vibrado por inmersión, mediante métodos que eviten la flotación del moldaje el hormigonado se hará en fajas de 15 m de ancho o superior.

CIERRE DEL CONSUCTO BY-PASS Y PUESTA EN SERVICIO El cierre del ducto by-pass de 7 x 7 m ubicado en la caverna de válvulas, por donde se ha tenido escurriendo el río , significa, de hecho, la puesta en servicio del embalse, puesto que desde ese momento el agua escurrirá por la tubería de entrega a riego, pudiendo regularse el caudal de entrega. Sin embargo, el embalse no se considerará puesto en servicio hasta que no se cierre la ventana lateral del portal.

ESPECIFICACIONES PARA EL PRIMER LLENADO DEL EMBALSE EMB ALSE La presa se apoya en ambos estribos en roca, en general, de buena calidad. En el estribo derecho se encuentra un macizo rocoso, prácticamente prácticamen te vertical en la zona de la presa. En el estribo izquierdo la roca se encuentra con un mayor de fracturamiento que en el estribo derecho, pero es geotécnicamente apta. En este estribo especialmente se considera la ejecución de inyecciones de impermeabilización de hasta 85 m de profundidad.

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ALIVIADEROS

El aliviadero es el elemento de los embalses que permite la evacuación de los caudales de avenida. Los aliviaderos cumplen siempre la misma función con independencia de que estén situados en una presa elaborada con hormigón o en una realizada a partir de materiales sueltos: su misión es la de evitar que el agua del embalse se vierta por la coronación (la parte superior) de la presa cuando se presenta la máxima avenida. Esta situación podría provocar el derrumbe de la presa y una importante catástrofe que podría poner en peligro terrenos, bienes y vidas (en la historia de España tenemos el triste ejemplo de la presa de Tous). Objetivo Derivar y transportar el agua sobrante Necesidad Anular o disipar la energía sobrante Clasificación: - Aliviaderos de superficie - Aliviaderos (desagües) intermedios - Aliviaderos (desagües) profundos

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El desagüe de un aliviadero: debe tener la capacidad suficiente como para evitar que la máxima crecida del río pueda sobrepasar la coronación. La capacidad del embalse en este caso  juega un papel muy importante ya que en función de su volumen pueden darse dos situaciones totalmente distintas: cuando el embalse tiene un volumen menor al volumen de agua que aporta la crecida, la presa no puede ejercer el efecto de laminación y los aliviaderos deben desaguar un caudal similar al máximo de la crecida. En segundo lugar, puede ocurrir que cuando el volumen del embalse es lo suficientemente grande puede acumularse durante un tiempo una gran parte de la crecida siempre y cuando haya un resguardo adecuado hasta la coronación. Esto trae como consecuencia que la capacidad que tiene que tener de desagüe el aliviadero pueda ser más reducida

TIPOS Hay dos tipos principales de vertederos: controlados y no controlados. Un vertedero controlado tiene estructuras mecánicas o compuertas para regular la velocidad del flujo. Este diseño permite que casi toda la altura de la presa que se utilizará para el almacenamiento de agua durante todo el año, y el agua de la inundación puede ser liberado como lo requiere la apertura de una o más puertas. Un vertedero incontrolado, en contraste, no tiene puertas; cuando el agua se eleva por encima del labio o de la cresta del aliviadero empieza a ser liberado desde el depósito. El ritmo de descarga se controla sólo por la profundidad del agua dentro del depósito. Todo el volumen de almacenamiento en el depósito por encima de la cresta del aliviadero puede ser utilizado sólo para el almacenamiento temporal de agua de la inundación, y no puede ser utilizado como almacenamiento de suministro de agua, ya que normalmente está vacía. En un tipo intermedio, regulación del nivel normal del depósito es controlado por las puertas mecánicas. Si la entrada al depósito supera la capacidad de la puerta, un canal artificial llamado sea un aliviadero auxiliar o de emergencia que está bloqueado por un dique tapón fusible funcionará. El tapón fusible está diseñado para el exceso de la parte superior y vaciar en caso de una inundación grande, más grande que la capacidad de descarga de las compuertas del vertedero. Aunque puede tomar muchos meses para restaurar el enchufe y el canal después de una operación de este fusible, el daño total y el costo de reparación es menor que si las principales estructuras de retención de agua habían sido sobrepasados. El concepto de tapón fusible se utiliza en los que sería muy costoso de construir un aliviadero con capacidad para la inundación máxima probable. 30

 

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Aliviaderos Chute  Aliviaderos Chute son comunes y básicos en el diseño, ya que transfieren el exceso de agua  Aliviaderos detrás de la presa por un declive suave hacia el río. Muy a menudo, se alinean en el fondo y los lados hormigónson para la ypresa y topografía. Ellos sipueden tenery un dispositivo de controlde y algunos másproteger delgadas se multiplican alineado el espacio el financiamiento estén bien apretados. Además, no siempre tienen el propósito de disipar la energía como aliviaderos escalonados. Aliviaderos Chute pueden ser arraigada con un deflector de bloques de hormigón, pero por lo general tienen un "labio flip 'y/o de la cuenca disipador que crea un salto hidráulico, protegiendo el pie de la presa de la erosión.

Aliviaderos escalonados Canales escalonados y vertederos se han utilizado durante más de 3.000 años. Recientemente, nuevos materiales de construcción y técnicas de diseño han aumentado el interés por los aliviaderos escalonados y rampas. Los pasos producen una considerable disipación de energía a lo largo del conducto y reducir el tamaño de la cuenca de disipación de energía aguas abajo requeridas.

Aliviaderos Bell-boca  Algunos vertederos vertederos están diseñados como una campan campana a invertida para que el agua pueda entrar en todo el perímetro. Estos dispositivos vertedero incontrolados también se llaman gloria de la mañana, desagüe, agujero de la gloria o aliviaderos acampanadas. En áreas donde la superficie del embalse se congele, aliviaderos acampanadas son normalmente provistas de medios para romper el hielo para evitar el vertedero se convierta en hielo-bound. Presa Chaffey, situado cerca de Tamworth, Nueva Gales del Sur en Australia tiene un ejemplo clásico de un aliviadero de campana invertida. Fue el primero de su tipo en Australia. En algunos casos aliviaderos acampanados son controlados puerta. El aliviadero de la presa en Hungry Horse, la estructura de gloria de la mañana más alto del mundo, está controlada por una compuerta anillo de 64 por 12 pies.

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Otros tipos Otros tipos aliviadero incluyen una cresta de arco ojival que sobre-encabeza una presa, un canal lateral que se envuelve alrededor de la topografía de una presa y un laberinto que utiliza un "zigzag" de diseño para aumentar la longitud del umbral para un diseño más delgado y el aumento de la descarga. También hay una entrada de gota que se asemeja a una toma de una planta de energía hidroeléctrica, pero las transferencias de agua detrás de la presa directamente a través de túneles en el río aguas abajo.

Consideraciones de diseño La inundación más grande que las necesidades de ser considerados en la evaluación de un proyecto dado, independientemente de si se proporciona un vertedero, es decir, un proyecto dado debe tener estructuras capaces de transmitir de forma segura la inundación de diseño vertedero apropiado. Un intervalo de recurrencia de 100 años es la magnitud de las inundaciones se espera sobrepasar en el promedio de una vez cada 100 años. También se puede expresar como una frecuencia de excedencia con una posibilidad de que uno por ciento de ser excedido en cualquier año dado.

Disipación de energía Cuando el agua pasa por encima de un vertedero y por la rampa, la energía potencial se convierte en aumento de la energía cinética. La falta de disipar la energía del agua puede conducir a la erosión y socavación a pie de la presa. Esto puede causar daños vertedero y socavar la estabilidad de la presa. Para poner esto en perspectiva, la energía, los aliviaderos de la presa Tarbela podrían, a pleno rendimiento, producirá 40.000 MW, aproximadamente diez veces la capacidad de su planta de energía

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EL PAPEL SOCIAL DE LAS L AS PRESAS. ¿POR QUÉ SON T TAN AN IMPORTANTES, NECESARIAS Y PERJUDICIALES? Contribución a la sostenibilidad Lascondiciones presas de hormigón es una solución sostenible por su versatilidad para adaptarse a las de la cerrada. Las ventajas de las presas de hormigón son de distinta índole: Ventajas medioambientales • Emplea recursos naturales locales prácticamente prácticamente inagotables. • Permite el Permite el empleo de áridos reciclados. • Es reciclable en su totalidad al final de su vida útil. • Es un material muy durable, por lo que se evita el consumo de nuevos recursos y se reducen las emisiones de CO2. Una de las metodologías más utilizadas para evaluar los impactos medioambientales de cualquier producto o proceso constructivo es el Análisis de Ciclo de vida (ACV). Este método tiene como objetivo evaluar las cargas ambientales debidas a una actividad, proceso o producto, mediante la identificación y cuantificación de todos impactos sobre el medio ambiente (consumo de energía, de recursos renovables y nolos renovables, emisiones a la atmósfera, contaminación del agua, generación de residuos, etc.), la valoración de dichos impactos, el análisis de posibles mejoras y la inclusión para todo ello, del ciclo completo de la actividad, proceso o producto considerado. Ventajas técnicas • Permite la aplicación de cualquier sistema constructivo (enconfrando bloques de hormigón vibrado, por tongadas mediante hormigón compactado con rodillo). • Se adapta a cualquier forma de cerrada. • Seguridad frente a acciones accidentales (sismo, grandes avenidas).  avenidas). 

Las presas pueden proporcionar: Regulación del régimen hidrológico natural mediante: --Control de las inundaciones --Paliativo contra la sequía (disponibilidad de agua cuando se producen escasez) b) Canalización de agua para riego, consumo urbano o de procesos industriales c) Generación de energía que proporciona una alternativa a los combustibles fósiles (energía hidroeléctrica: 20% de la producción mundial de electricidad) d) Contribución al desarrollo económico en muchos lugares Sin embargo, también pueden causar: -- Alteración del régimen hidrológico natural: inundaciones en regiones de aguas arriba, merma de los caudales circulantes agua abajo.

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--Alteración de las zonas bajas que perturba el ciclo natural de peces y otros organismos acuáticos (alteración de corredores ecológicos naturales). --Alteración de los hábitats los paisajes fluviales. --Desaparecen tierras cultivables, dificulta la navegación fluvial. -- Desplazamiento de comunidades enteras f) Cambios forzados en las actividades de subsistencia

Alteraciones Provocan fragmentación del hábitat fluvial Modifican el régimen de caudales Modifican las condiciones geomorfológicas del cauce: Sedimentación  Aumentan el volume volumen n de agu agua a evapo evaporada rada Emiten gases de efecto invernadero Modifican la calidad del agua Inundan y crean nuevos hábitat

Las presas interrumpen el flujo natural del agua en los ríos Fragmentación (Efecto barrera) Impiden el paso de los peces y otros organismos, especialmente de las especies migratorias . Migradores POTAMODROMOS: Se desplazan dentro de la cuenca (trucha) Migradores ANADROMOS: Pasan la mayor parte de su vida en el mar pero entran en los ríos para reproducirse (salmón, esturión) Migradores CATADROMOS: Pasan la mayor parte de su vida en el río pero van al mar para reproducirse (anguila) Si el obstáculo es infranqueable las especies migratorias que necesitan llegar a las zonas de cabecera desaparecen (extinción) Para el resto de las especies, la limitación de movimiento se traduce en pérdida de hábitat, fragmentación de las poblaciones y disminución de la diversidad genética Si el obstáculo es remontable por pocos individuos se producen cambios en la genética poblacional

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Las presas emiten gases de efecto invernadero Los embalse emiten CO2 y CH4 (aunque también absorben CO2, las estimaciones dicen que escapa un 60% más de este gas a la atmósfera que el que atrapan). En las zonas boreales, los embalses sobre turberas emiten durante largo tiempo estos gases. En las zonas tropicales la tasa CO2/CH4 es menor, emitiéndose más cantidad de este último gas.

Las presas modifican la calidad del agua Temperatura: Puede disminuir el número de individuos y modificar el tipo de especies. Temperatura: Puede Oxígeno:: Su déficit tiene efectos locales . Oxígeno Sustancias tóxicas:  tóxicas:  La falta de oxígeno genera ambiente reductor apareciendo sustancias reducidas como el amoniaco, sulfhídrico, metano, Fe y Mn, etc. También pueden llevar fertilizantes, insecticidas, pesticidas, etc.

Altas concentraciones de nutrientes Turbidez Sobresaturación de gases (embolia gaseosa) Bio-acumulación de metilmercurio 

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CONCLUSIÓN

En este trabajo logramos averiguar todos los tipos de represas y embalses que existen también conocer sus formas constructivas y características de cada una , el impacto ambiental sobre la evolución y el conocimiento del material hormigón permiten afirmar que las presas de hormigón son la solución más adecuada para la construcción de elementos para el embalse de agua, laminación de avenidas o generación eléctrica. Las consideraciones precedentes muestran que el control de la seguridad de las presas es el objetivo principal de la auscultación. auscultació n. „ Puede deci decirse rse que ausculta auscultarr una presa es tomar las máxima máximass precauciones precauciones para poner en práctica las medidas correctoras destinadas a evitar accidentes, lo que justifica los esfuerzos hechos en este sentido.  

RECOMENDACIONES

Las presas de hormigón es una solución sostenible por su versatilidad para adaptarse a las condiciones de la cerrada. Utilizando hormigones de buena resistencia las represas tendrían una resistencia a través del tiempo mayor Recomiendo utilizar represas con hormigón armado ya que tiene mejor durabilidad durante el tiempo y sus ventajas de las presas de hormigón son de distinta índole Permite la aplicación de cualquier sistema constructivo (encofrando bloques de hormigón vibrado, por tongadas mediante hormigón compactado con rodillo). Se adapta a cualquier forma de cerrada. Seguridad frente a acciones accidentales (sismo, grandes avenidas). .

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BIBLIOGRAFÍA

www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/términos/ Represa  R epresa   

www.patagoniasinrepresas  .cl/final/contenido.php?...impactorepresas  .cl/final/contenido.php?...impacto  

www.e m b a l s e recoleta.cl/ r ecoleta.cl/

www.wordreference.com/ d e f i n i c i o n /   e m b a l s e

es.wikipedia.org/wiki/Represa

www.itaipu.gov.py/es/energia/represa

www.represadelcondado.com

www.represa.es

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ANEXO

 

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Antes

Después

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GLOSARIO Los términos más habituales utilizados en presas son:

El embalse: es el volumen de agua que queda retenido por la presa. El vaso: es la parte del valle que, inundándose, contiene el agua embalsada. 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 distinguen los siguientes elementos principales:

Los paramentos, caras o taludes: son las dos superficies más o menos verticales principales que limitan el cuerpo de la presa, el interior o de aguas arriba, que está en contacto con el agua, y el exterior o de aguas abajo. La coronación: es la superficie que delimita la presa superiormente. Los estribos: son los laterales del muro que están en contacto con la cerrada contra la que se apoya. 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: 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 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 o a una ciudad. 43