ESTRUCTURAS

HIDRAULICAS

PRESAS DE ARCO

PRESAS DE TIERRA

PRESAS DE ARCOPRESAS DE ARCO

PREDIMENSIONAMIENTO DEL U.S.B.R.

Se efecta a partir de los siguientes parmetros:

H: altura estructural de la presa

L1: cuerda medida a nivel de la cresta

L2: cuerda medida a una altura igual a 0.15H

PRESAS DE ARCO

Espesor en la cresta:

Espesor en la base:

Espesor a 0.45H:

)L2.1H.(01.0T 1C

3

92.121/H

21B92.121

HLHL0012.0T

BH45.0 T95.0T

PRESAS DE ARCO

Valores de la Proy. Anterior y Posterior:

PROYECCIONES PROY. ANTERIOR PROY. POSTERIOR

En la cresta 0.0 TCA 0.45H T0.45H 0.0

En la base 0.67TB 0.33TB

PRESAS DE ARCO

TEORIA DEL CILINDRO

2 r

L

t

PRESAS DE ARCO

Clculo de la distribucin de espesores:

donde:h5.0

hrt

sen2

Lr

PRESAS DE MATERIALES SUELTOS

PRESAS DE TIERRA

Son presas de terrapln construdas pri ncipalmente de tierra compactada, sea sta homognea o zonificada. En las presas de tierra, ms del 50% del material constitutivo debe ser fino.

PRESAS DE MATERIALES SUELTOS

PRESAS DE ENROCADO O ESCOLLERA

Son aquellas constitudas principalmente de rocas o piedras grandes (material permeable). Para lograr la impermeabilidad de la presa, debe disponerse una capa anterior impermeable o un centro o ncleo igualmente impermeable.

PRESAS DE TIERRA

CONSIDERACIONES GENERALES: Ancho de Cresta:Est generalmente gobernado por el procedimiento constructivo y el ancho requerido sea durante la construccin o su utilizacin

3)m(H6.3)m(B 3

PRESAS DE TIERRA

Margen Libre (f):Debe tenerse en cuneta que el terrapln no sea desbordado.Para H

PRESAS DE TIERRA

Taludes:

TALUDES APROX. PARA MATERIALES NO COHESIVOS

Material Talud Ant. Talud Post.

Roca buena 45 1:75 a 2.5 : 1 1.5 a 1.75 : 1

Arena y grava 37 2.25 a 3.25 : 1 2 : 1

Arena 30 a 32 4 : 1 2.5 : 1

PRESAS DE TIERRA

Proteccin del Talud:Rocas grandes (rip-rap)Elementos de concreto pre-fabricadoSuelo-cementoCarpeta asflticaGeotextilesGeomembranas

PRESAS DE TIERRA

Asentamientos:a)

b)

c)

)13)m(H(035.0)m(S

35.1H017.0Slog 5

16.1H0156.0Slog 10

2/3H001.0S

PRESAS DE TIERRA

FILTRACION

El flujo del agua a travs de medios porosos se analiza por medio de la ecuacin de Darcy:

Q = v A = k i A

donde:

Q - caudal

PRESAS DE TIERRA

v velocidad

A rea del suelo a travs de la cual circula el caudal Q (corresponde a la seccin total y no al rea aosciada a los poros)

k coeficiente de permeabilidad

i gradiente hidrulico

PRESAS DE TIERRA

Valores del Coeficiente de Permeabilidad:

K>10-1 cm/s : permeab. alta

10-3

PRESAS DE TIERRA

Para arenas, Hazen plantea como valor aproximado de K:

K (cm/s) = 100 D10(cm)2

En forma grfica, la filtracin a travs de medios porosos queda representada por una familia de lneas de flujo y equipotenciales que constituyen la llamada Red de Flujo.

PRESAS DE TIERRA

A partir de la red de flujo, se tiene:

Q = k h Nf/Nd

donde:

Q caudal de filtracin a travs del medio poroso.

K coeficiente de permeabilidad

PRESAS DE TIERRA

h carga hidrulica; diferencia de altura entre la primera y la ltima

equipotencialNd nmero de cadas de la

equipotencial; debe ser un nmero entero

Nf nmero de canales de flujo; puede ser una cantidad fraccionaria. Para una adecuada precisin, Nf debe ser del orden de 4 a 5.

PRESAS DE TIERRA

Caso de suelos no isotrpicos

En un suelo anisotrpico, la permeabilidad horizontal, Kx, es diferente de la permeabilidad vertical, Kz.

Para el estudio de la filtracin debe transformarse horizontalmente la seccin original. El factor de transformacin es:

xK

Kx

x

zt

PRESAS DE TIERRA

El coeficiente de permeabilidad que se debe aplicar a la seccin transformada, viene dado por la expresin:

zx K.K'K

PRESAS DE TIERRA

FILTRACION A TRAVES DE PRESAS DE TIERRA

z

x

Parbola bsica

G CH

PRESAS DE TIERRA

La lnea de flujo superior se determina a partir de la ecuacin de la llamada parbola bsica de Kozeny, la cual establece que:

La parbola corta al eje x en punto de abscisa xo, con lo que volviendo a la ecuacin de la parbola bsica (con z=0), se determina que: q = 2Kxo

2z

q

K

K

q

2

1x

PRESAS DE TIERRA

Finalmente, la ecuacin de la parbola bsica de Kozeny, puede re-escribirse como:

Con la finalidad de determinar xo, y con ello tener la ecuacin de la parbola totalmente definida, debe conocerse las coordenadas de un punto de paso de la misma. Dicho punto es G, cuyas coordenadas (xG,zG) se determinan considerando que: GC = 0.3 HC

o

2

ox4

zxx