LAS REPRESAS

En ingeniera se denomina presa o represa a una barrera fabricada de piedra,

hormign o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada

o desfiladero sobre un ro o arroyo. Tiene la finalidad de embalsar el agua en el

cauce fluvial para elevar su nivel con el objetivo de derivarla, mediante

canalizaciones de riego, para su aprovechamiento en abastecimiento o

regado, laminacin de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa)

o para la produccin de energa mecnica al transformar la energa potencial

del almacenamiento en energa cintica y esta 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 antiguos molinos, o de forma

indirecta para producir energa elctrica, como se hace en las centrales

hidroelctricas.

ndice [ocultar]

1 Trminos usados en presas

2 Tipos de presas

2.1 Segn su estructura

2.2 Segn sus materiales

2.3 Segn su aplicacin

3 Elementos constructivos

3.1 Planta de generacin de energa

3.2 Aliviaderos

4 Impacto humano y social

4.1 Riesgo que supone la construccin de una presa

5 Vase tambin

6 Referencias

6.1 Bibliografa

6.2 Notas

7 Enlaces externos

Trminos usados en presas[editar]

Presa de Asun.

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

El vaso: es la parte del valle que, inundndose, 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 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:

Los paramentos, 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.

La coronacin o coronamiento: es la superficie que delimita la presa

superiormente.

Los estribos o empotramientos: son los laterales del muro que estn en

contacto con la cerrada contra la que se apoya.

La cimentacin: 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.

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

excedente cuando la presa ya est llena.

Las compuertas: son los dispositivos mecnicos destinados a regular el caudal

de agua a travs de la presa.

El desage de fondo o descargador de fondo: permite mantener el denominado

caudal ecolgico aguas abajo de la presa y vaciar la presa en caso de ser

necesario (por ejemplo, durante emergencias por posible falla de la presa).

Las tomas: son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso,

como puede ser abastecimiento a una central hidroelctrica o a una ciudad.

Las esclusas: permiten la navegacin "a travs" de la presa.

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

ascendente de la corriente (en algunos casos se instalan ascensores para

peces).

Tipos de presas[editar]

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 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.

Segn su estructura[editar]

Seccin esquemtica de una presa de tipo gravedad.

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 un tringulo issceles 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 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 del cauce que en la superficie. La inclinacin sobre la cara aguas

arriba hace que el peso del agua sobre la presa incremente su estabilidad.

Presa de arco simple: 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 la presa de Vallon de

Baume, realizada por los romanos cerca de Glanum (Francia).1 2

Seccin esquemtica de una presa bveda.

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 de

bveda. 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 Hoover, una presa de tipo arco-gravedad.

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 de Presa-Puente est prevista en el Maxi

Mega Proyecto de unin de Europa-Africa.3

Presa de contrafuertes o aligerada.

Presa de bveda mltiple.

Segn sus materiales[editar]

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, de sillera y de mampostera. En Espaa, el 67 %

de las presas son de gravedad y estn hechas con hormign ya sea con o sin

armaduras de acero.

Presa de gravedad del embalse de Gabriel y Galn, en Extremadura (Espaa).

La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del ro Yangzi en China es

la planta hidroelctrica y de control de inundaciones ms grande del mundo. Se

termin en el ao 2009. 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.

Artculo principal: Presas de tierra

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. En Espaa slo suponen el 13 %

del total.

Este tipo de presas tienen componentes muy permeables, por lo que es

necesario aadirles un elemento impermeabilizante. Adems, estas estructuras

resisten siempre por gravedad, pues la dbil cohesin 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 corazn del relleno) o bien una

pantalla de hormign, 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. En Espaa es bien recordado el accidente de la presa de Tous

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[editar]

Presa de derivacin en el ro Mosa. La bocatoma est en la margen derecha

del ro. La estructura que atraviesa el ro sirve para crear un pequeo

represamiento para garantizar el funcionamiento de la bocatoma.

Presas filtrantes o 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 las bocatomas de 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 stas 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.

Elementos constructivos[editar]

Planta de generacin de energa[editar]

Seccin transversal de una central hidroelctrica.

Artculo principal: Central hidroelctrica

Para 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.4

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.

Aliviaderos[editar]

Aliviadero en la presa Llyn Brianne, Gales.

Artculo principal: Aliviadero

Toda presa tiene que tener un sistema para evacuar el agua en caso de lluvias

torrenciales que puedan llenarla hasta lmites peligrosos.

Impacto humano y social[editar]

El impacto de las presas en las sociedades humanas es significativo. Por

ejemplo, la presa de las Tres Gargantas en el Ro Yangtze en China crear un

embalse de 600 km de largo. Su construccin implica el desplazamiento de

ms de un milln de personas, la prdida de muchos sitios arqueolgicos y

culturales de importancia y un cambio ecolgico importante.

Se estima que hasta el momento, entre 40 y 80 millones de personas en todo el

mundo han sido desplazadas de su hogar a causa de la construccin de

presas. En muchos casos la poblacin afectada por las presas no es

debidamente consultada. En agosto de 2010 la organizacin en defensa de los

derechos de los pueblos indgenas Survival International public un informe

sobre el impacto de la construccin de presas sobre esos pueblos y su

medioambiente, criticando duramente importantes proyectos en fase de

planificacin o construccin en todo el mundo.5

Riesgo que supone la construccin de una presa[editar]

Artculo principal: Rotura de presa

Como en el caso de toda obras estructural, 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.