Facultad de IngenieraEscuela: Ingeniera Civil

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

Lnea de Investigacin:Diseo de Obras HidrulicasTema:Represas Curso:Competencia comunicativaAsesora:Mg. Jimenes Jauregui YadiraIntegrantes: Valverde Lopez Lucero Padilla Velasquez Ana Vasquez Ramirez Jorge Rios Santos NestorEscuela:Ingeniera Civil

2015

NDICE:I. INTRODUCCIN....... 3II. DESARROLLO2.1.Concepto..... 42.2. Terminados usados en Represas..... 42.3. Tipos de Represas...... 52.3.1. Segn su estructura... 62.3.2. Segn sus materiales.... 72.3.3. Segn su aplicacin... 82.4. Elementos Constructivos...... 9 2.4.1. Planta de generacin de energa.. 92.4.2. Aliviaderos... 92.5. Riesgos que supone la construccin de una Represa.... 9III. CONCLUSIONES..... 10IV. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS.... 11 ANEXOS...... 12

INTRODUCCIN

El presente informe titulado Represas, tiene la finalidad de promover la restauracin del diseo de obras hidrulicas especialmente de las represas. Con vista a lograr un buen estado ecolgico, que tiene por objetivo contener el agua en un cauce con dos fines principales, que pueden coincidir en algunos casos: elevar su nivel para que pueda derivarse por una conduccin o formar un depsito que retenga el agua.

Una presa es una barrera artificial para detener, acopiar o encausar el agua, construida generalmente transversal a la corriente de un ro.

Asimismo esta investigacin de obras hidrulicas permite controlar la irregularidad de las precipitaciones y almacenar agua, principalmente, para: regar campos, producir energa hidroelctrica, abastecimiento, etc.

Adems las represas son las construcciones ms seguras, lo que no impide que, a veces, se den accidentes e incluso catstrofes. Por ello, es forzoso extremar la garanta de su seguridad. Por ello la responsabilidad del que proyecta, construye o explota una presa es ms sealada que la normal en otras estructuras.

En cuanto a los antecedentes del tema en mencin esta no presenta investigaciones anteriores motivo por el cual servir de gua para los estudiantes de Ingeniera Civil interesados en lo que es Ingeniera Hidrulica (Represas).

REPRESAS2.1. Concepto:

Eningenierase denominapresaorepresaa una barrera fabricada depiedra,hormigno materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre unrooarroyo. Tiene la finalidad deembalsarelaguaen elcaucefluvial para elevar su nivel con el objetivo de derivarla, mediante canalizaciones de riego, para su aprovechamiento en abastecimiento oregado, laminacin de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la produccin deenerga mecnicaal transformar laenerga potencialdel almacenamiento enenerga cinticay est nuevamente en mecnica y que as se accione un elemento mvil con la fuerza del agua. La energa mecnica puede aprovecharse directamente, como en los antiguosmolinos, o de forma indirecta para producirenerga elctrica, como se hace en lascentrales hidroelctricas.1

2.2. Trminos usados en Represas:El autor HOEPLI 2, selecciona los siguientes trminos: Elembalse: Es el volumen de agua que queda retenido por la presa. Elvaso: Es la parte del valle que, inundndose, contiene el agua embalsada. Lacerrada o boquilla: Es el punto concreto del terreno donde se construye la presa. Lapresa o cortina: Propiamente dicha, cuyas funciones bsicas son, por un lado garantizar la estabilidad de toda la construccin, soportando un empuje hidrosttico del agua, y por otro no permitir la filtracin del agua. A su vez, en la presa se distingue: Losparamentos, caras o taludes: Son las dos superficies ms o menos verticales principales que limitan el cuerpo de la presa, el interior o de aguas arriba, que est en contacto con el agua, y el exterior o de aguas abajo. Lacoronacin o coronamiento: Es la superficie que delimita la presa superiormente. Losestribos o empotramientos: Son los laterales del muro que estn en contacto con la cerrada contra la que se apoya. Lacimentacin: Es la parte de la estructura de la presa, a travs de la cual se transmiten las cargas al terreno, tanto las producidas por la presin hidrosttica como las del peso propio de la estructura. Elaliviaderoovertedero: Es la estructura hidrulica por la que rebosa el agua excedente cuando la presa ya est llena.1 HOEPLI, Milano. Manual de Hidrulica Aplicada. Italia: Biblioteca del Congreso. 1990. P. 52 HOEPLI, Milano. Ingeniero Manual 81 ed. Italia: Ulrico Hoepli. 1987. P. 9

Lascompuertas: son los dispositivos mecnicos destinados a regular el caudal de agua a travs de la presa. Eldesage de fondoo descargador de fondo: Permite mantener el denominadocaudal ecolgicoaguas abajo de la presa y vaciar la presa en caso de ser necesario (por ejemplo, durante emergencias por posible falla de la presa). Lastomas:Son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser abastecimiento a unacentral hidroelctricao a una ciudad. Lasesclusas: Permiten la navegacin "a travs" de la presa. Laescala o escalera de peces: Permite la migracin de los peces en sentido ascendente de la corriente (en algunos casos se instalan ascensores para peces).

2.3. Tipos de represas:Los diferentes tipos de presas segn el autor CHOW3, 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 caractersticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua, condicionan la eleccin del tipo de presa ms adecuado.

Existen numerosas clasificaciones, dependiendo de: Si son fijas o mviles (hinchables, por ejemplo). Su forma o manera de transmitir las cargas a las que se ve sometida. Los materiales empleados en la construccin.Dependiendo de su forma pueden ser: De gravedad. De contrafuertes. De arco simple. Bvedas o arcos de doble curvatura. Mixta, si est compuesta por partes de diferente tipologa.Dependiendo del material se pueden clasificar en: De hormign (masivo convencional o compactado con rodillo) De mampostera De materiales sueltos (de escollera, de ncleo de arcilla, con pantalla asfltica, con pantalla de hormign, homognea)Las presas hinchables, basculantes y pivotantes suelen ser de mucha menor entidad.3 CHOW, Ven Te. Hidrulica de los Canales Abiertos. Mxico: Diana. 1983. P.19

Segn 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 ste 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 homogneo, tierra zonificada, CFRD (enrocado con losa de hormign) y otros. De hormign: Tipo HCR (hormign compactado con rodillos) y hormign convencional. Su estructura recuerda a la de untringulo isscelesya 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 razn 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 presin en el fondo del embalse es mayor que en la superficie. De esta forma, el muro tendr que soportar ms presin en el lecho delcauceque en la superficie. La inclinacin sobre la cara aguas arriba hace que el peso del agua sobre la presa incremente su estabilidad. Presa de arcosimple: Es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua. Debido a que la presin se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada, se requiere que sta sea de roca muy dura y resistente. Constituyen las represas ms innovadoras en cuanto al diseo y que menor cantidad de hormign se necesita para su construccin. La primera presa de arco de la que se tiene noticia es lapresa de Vallon de Baume, realizada por losromanoscerca deGlanum(Francia). Presa de bveda, doble arco, o arco de doble curvatura: Cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal, tambin se denomina debveda. Para lograr sus complejas formas se construyen con hormign y requieren gran habilidad y experiencia de sus constructores, que deben recurrir a sistemas constructivos poco comunes. Presa de arco-gravedad: Combina caractersticas de las presas de arco y las presas de gravedad y se considera una solucin de compromiso entre los dos tipos. Tiene forma curva para dirigir la mayor parte del esfuerzo contra las paredes de un can o un valle, que sirven de apoyo al arco de la presa. Adems, el muro de contencin tiene ms

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-Puente: combina dos caractersticas, por un lado est la presa y sobre sta un puente elevado. Este tipo dePresa-Puenteest prevista en el Maxi Mega Proyecto de unin de Europa-frica. Presa de contrafuerteso aligerada. Presa de bveda mltiple.

Segn sus materiales:

Presas de hormign: Son las ms utilizadas en los pases desarrollados ya que con ste material se pueden elaborar construcciones ms estables y duraderas; debido a que su clculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales. Normalmente, todas las presas de tipo gravedad, arco y contrafuerte estn hechas de este material. Algunas presas pequeas y las ms antiguas son de ladrillo, desilleray de mampostera. EnEspaa, el 67% de las presas son de gravedad y estn hechas conhormignya sea con o sin armaduras deacero.Lapresa de las Tres Gargantassituada en el curso del roYangzienChinaes la planta hidroelctrica y de control de inundaciones ms grande del mundo. Se termin en el ao2009. Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas, obligando a desplazarse a ms de un milln y medio de personas. Presas de materiales sueltos: Son las ms utilizadas en los pases 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 ms utilizados en su construccin son piedras, gravas, arenas, limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que ms destacan son las piedras y las gravas. EnEspaaslo suponen el 13% del total.Este tipo de presas tienen componentes muypermeables, por lo que es necesario aadirles un elemento impermeabilizante. Adems, estas estructuras resisten siempre porgravedad, pues la dbil cohesin de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno. Este elemento puede serarcilla(en cuyo caso siempre se ubica en el corazn del relleno) o bien una pantalla dehormign, la cual se puede construir tambin 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. EnEspaaes bien recordado el accidente de conocido popularmente como la "Pantanada de Tous".

Presas de enrocamiento con cara de hormign: Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos; pero su forma de ejecucin y su trabajo estructural son diferentes. El elemento de retencin del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamaos, que soportan en el lado del embalse una cara de hormign la cual es el elemento impermeable. La pantalla o cara est apoyada en el contacto con la cimentacin por un elemento de transicin llamado plinto, que soporta a las losas de hormign. Este tipo de estructura fue muy utilizado entre 1940 y 1950 en cortinas de alturas intermedias y cay en desuso hasta finales del siglo XX, cuando fue retomado por los diseadores y constructores al disponer de mejores mtodos de realizacin y equipos de construccin ms eficientes.

Segn su aplicacin: Presas filtranteso diques de retencin: Son aquellas que tienen la funcin de retener slidos, desde material fino, hasta rocas de gran tamao, transportadas por torrentes en reas montaosas, 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 dao a los terrenos situados aguas abajo de la presa en casos de fuerte tormenta. Presas de derivacin: El objetivo principal de estas es elevar la cota del agua para hacer factible su derivacin, controlando la sedimentacin del cauce de forma que no se obstruyan lasbocatomasde derivacin. 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 estas es retener el agua para su uso regulado en irrigacin, generacin elctrica, abastecimiento a poblaciones, recreacin o navegacin, formando 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. Presas de relaves o jales (Mxico): Son estructuras de retencin de slidos sueltos y lquidos de desecho, producto de la explotacin minera, los cuales son almacenados en vasos para su decantacin. Por lo comn son de menores dimensiones que las presas que retienen agua, pero en algunos casos corresponden a estructuras que contienen enormes volmenes de estos materiales. Al igual que las presas hidrulicas tienen cortina (normalmente del mismo tipo de material), vertedero, y en vez de tener una obra de toma o bocatoma poseen un sistema para extraer los lquidos.

2.4. Elementos constructivos:El autor CHOW 4, considera dos elementos constructivos y son las siguientes: Planta de generacin de energaPara 2005 la energa hidroelctrica, principalmente proveniente de presas, aportaba el 19 % de la energa elctrica total del mundo, y ms del 63 % de toda la energa renovable.4 Gran parte de esta energa es producida en grandes presas, aunque China use generacin a pequea escala, el conjunto total del pas representa el 50 % de toda la energa hidroelctrica producida en el mundo.La mayor parte de la energa hidroelctrica proviene de la energa potencial proveniente del agua embalsada que es conducida a una turbina hidrulica y sta a su vez transmite la energa mecnica a un generador elctrico. Con el fin de impulsar al fluido y mejorar la capacidad de generacin de la presa, el agua se hace correr a travs de una gran tubera llamada tubera de carga especialmente diseada para reducir las prdidas de energa 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, en los momentos de menor demanda elctrica e impulsar posteriormente esta agua en los momentos de mayor demanda elctrica. A estas centrales se les denomina centrales hidroelctricas reversibles o centrales de bombeo.

AliviaderosToda presa tiene que tener un sistema para evacuar el agua en caso de lluvias torrenciales que puedan llenarla hasta lmites peligrosos.2.5. Riesgo que supone la construccin de una presa:Como en el caso de todas obras estructurales, existe el riesgo de que la presa falle e inunde poblaciones ubicadas cercanas al curso de agua, aguas abajo del cierre. La ingeniera civil se encarga de reducir al mnimo la posibilidad de la rotura del dique mediante un anlisis exhaustivo del comportamiento de la obra ante situaciones extremas, calculando la estabilidad de la presa tomando en consideracin sismos, lluvias torrenciales y otras catstrofes.5

4CHOW, Ven Te. Manual de Hidrologa Aplicada: Un Compendio de Agua-recursos. Mxico:McGraw-Hill. 1964. P.455LINSLEY, Ray y FRANZINI, Joseph. Ingeniera de Recursos Hdricos. Mxico: McGraw-Hill. 1978. P.109

3. CONCLUSIONES:

La importancia de establecer un vnculo entre las Represas y el desarrollo se debe a que estas construcciones han sido a lo largo de la historia, instrumento de desarrollo para las comunidades en el abastecimiento de recursos energticos.

Lo que se logra con la construccin de las Represas hoy en da, es la posibilidad de un desarrollo sustentable que resulte en la equidad para las partes involucradas, adems el abastecimiento de energa, en caso de que sean bien implementadas.

La construccin de Represas es un fenmeno que ocurre a nivel global por las dimensiones sociales ambientales y econmicas que se tienen en materia de desarrollo, en donde el debate gira en torno a cmo los proyectos tienen xito o fracasan para alcanzar los objetivos de desarrollo, en diferentes lugares.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

CHOW, Ven Te. Hidrulica de los Canales Abiertos. Mxico: Diana. 1983.ISBN 968-13-1327-5 CHOW, Ven Te. Manual de Hidrologa Aplicada: Un Compendio de Agua-recursos. Mxico: McGraw-Hill. 1964. ISBN 07-010774-2 HOEPLI, Milano. Ingeniero Manual 81 ed. Italia: Ulrico Hoepli. 1987.ISBN 88-203-1430-4 HOEPLI, Milano. Manual de Hidrulica Aplicada. Italia: Biblioteca del Congreso. 1990. LINSLEY, Ray y FRANZINI, Joseph. Ingeniera de Recursos Hdricos. Mxico: McGraw-Hill. 1978.

ANEXOS: Presas ms grandes del mundo: Este anexo recoge una lista de las presas ms grandes en el mundo, por el volumen de estructura. Distinta en la lista de pantanos por volumen de los embalses.

Presa filtrante de hormign en un torrente de los Alpes.

Embalse lleno derramndose por rotura en la presa Teton.

Aliviadero en la presa Llyn Brianne, Gales.

pg. 13