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LIMA ndash PERU - 2013
INTRODUCCIOacuteN
Estando la costa peruana entre las regiones hiacuteper
aacuteridas del mundo es fundamental ldquoproporcionar
seguridad hiacutedrica y alimentaria a toda la poblacioacuten
en general Esto significa asegurar que el agua y
los ecosistemas relacionados esteacuten protegidos y
mejorados siendo el agua el insumo baacutesico para
la produccioacuten de alimentos es necesario que se
encuentre disponible en la oportunidad cantidad y
calidad suficiente tanto para el consumo humano
como para su uso eficiente y sostenible en todas
las actividades productivas del paiacutes
especialmente en la costa del paiacutes donde es
escaso
Caracteriacutesticas de las Vertientes del Peruacute
INTRODUCCION
INTRODUCCION ndash USO DEL
AGUA
Uso del Agua a Nivel Nacional por la Poblacioacuten y los Principales Sectores Productivos
(20002001) - en MMCantildeo
VertienteUSO CONSUNTIVO
N0 CONSUNPoblacioacuten Agriacutecola Industrial Minero Total
Paciacutefico 2 086 12 14 051 80 1 103 6 302 2 17 542 4 245
Atlaacutentico 345 14 1 946 80 49 2 97 4 2 437 6 881
Titicaca 27 30 61 66 3 3 2 3 93 13
Total 2 458 12 16 058 80 1 155 6 401 2 20 072 11 139
Agriacutecola
80
Industrial
6
Minero
2 Poblacional
12
INTRODUCCIOacuteN ndash EL CAMBIO
CLIMATICO
La disponibilidad de agua es uno de los
componentes esenciales del bienestar y de la
productividad
El Cambio Climaacutetico puede exacerbar los
procesos de escasez de agua particularmente
en las zonas aacuteridas y semiaacuteridas
Las zonas aacuteridas y semiaacuteridas son muy
vulnerables al cambio climaacutetico debido a que
obtienen sus recursos hiacutedricos de puntos de
abastecimiento uacutenicos ejemplo agua
superficial no regulada agua subterraacutenea o
embalses de regulacioacuten aislados
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMATICO
Los sistemas de suministro
son por naturaleza
vulnerables ya que carecen
en la mayoriacutea de los casos
de reservas alternativas para
cubrir mayores demandas
Ademaacutes dada la escasez de
recursos teacutecnicos
financieros y de gestioacuten en
las zonas en desarrollo
acomodarse a las
situaciones de escasez yo
implementar medidas de
adaptacioacuten representaraacute una
pesada carga para la
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Los impactos del cambio climaacutetico dependeraacuten del estado
comparativo de los sistemas de abastecimiento de agua y de
la capacidad de GESTIOacuteN de recursos hiacutedricos para
responder no soacutelo a los efectos del cambio climaacutetico sino
tambieacuten al crecimiento de la poblacioacuten y a los cambios en la
demanda en las tecnologiacuteas y en las condiciones
econoacutemicas sociales y legislativas
DISPONIBILIDAD PERCAacutePITA EN
EL PERU
INTRODUCCIOacuteN- CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Impactos
Aumento de la demanda
Alteracioacuten de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptacioacuten
Aumento de la oferta
Gestioacuten de la demanda
Mejora de la gestioacuten de los sistemas
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
INTRODUCCIOacuteN
Estando la costa peruana entre las regiones hiacuteper
aacuteridas del mundo es fundamental ldquoproporcionar
seguridad hiacutedrica y alimentaria a toda la poblacioacuten
en general Esto significa asegurar que el agua y
los ecosistemas relacionados esteacuten protegidos y
mejorados siendo el agua el insumo baacutesico para
la produccioacuten de alimentos es necesario que se
encuentre disponible en la oportunidad cantidad y
calidad suficiente tanto para el consumo humano
como para su uso eficiente y sostenible en todas
las actividades productivas del paiacutes
especialmente en la costa del paiacutes donde es
escaso
Caracteriacutesticas de las Vertientes del Peruacute
INTRODUCCION
INTRODUCCION ndash USO DEL
AGUA
Uso del Agua a Nivel Nacional por la Poblacioacuten y los Principales Sectores Productivos
(20002001) - en MMCantildeo
VertienteUSO CONSUNTIVO
N0 CONSUNPoblacioacuten Agriacutecola Industrial Minero Total
Paciacutefico 2 086 12 14 051 80 1 103 6 302 2 17 542 4 245
Atlaacutentico 345 14 1 946 80 49 2 97 4 2 437 6 881
Titicaca 27 30 61 66 3 3 2 3 93 13
Total 2 458 12 16 058 80 1 155 6 401 2 20 072 11 139
Agriacutecola
80
Industrial
6
Minero
2 Poblacional
12
INTRODUCCIOacuteN ndash EL CAMBIO
CLIMATICO
La disponibilidad de agua es uno de los
componentes esenciales del bienestar y de la
productividad
El Cambio Climaacutetico puede exacerbar los
procesos de escasez de agua particularmente
en las zonas aacuteridas y semiaacuteridas
Las zonas aacuteridas y semiaacuteridas son muy
vulnerables al cambio climaacutetico debido a que
obtienen sus recursos hiacutedricos de puntos de
abastecimiento uacutenicos ejemplo agua
superficial no regulada agua subterraacutenea o
embalses de regulacioacuten aislados
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMATICO
Los sistemas de suministro
son por naturaleza
vulnerables ya que carecen
en la mayoriacutea de los casos
de reservas alternativas para
cubrir mayores demandas
Ademaacutes dada la escasez de
recursos teacutecnicos
financieros y de gestioacuten en
las zonas en desarrollo
acomodarse a las
situaciones de escasez yo
implementar medidas de
adaptacioacuten representaraacute una
pesada carga para la
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Los impactos del cambio climaacutetico dependeraacuten del estado
comparativo de los sistemas de abastecimiento de agua y de
la capacidad de GESTIOacuteN de recursos hiacutedricos para
responder no soacutelo a los efectos del cambio climaacutetico sino
tambieacuten al crecimiento de la poblacioacuten y a los cambios en la
demanda en las tecnologiacuteas y en las condiciones
econoacutemicas sociales y legislativas
DISPONIBILIDAD PERCAacutePITA EN
EL PERU
INTRODUCCIOacuteN- CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Impactos
Aumento de la demanda
Alteracioacuten de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptacioacuten
Aumento de la oferta
Gestioacuten de la demanda
Mejora de la gestioacuten de los sistemas
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
Caracteriacutesticas de las Vertientes del Peruacute
INTRODUCCION
INTRODUCCION ndash USO DEL
AGUA
Uso del Agua a Nivel Nacional por la Poblacioacuten y los Principales Sectores Productivos
(20002001) - en MMCantildeo
VertienteUSO CONSUNTIVO
N0 CONSUNPoblacioacuten Agriacutecola Industrial Minero Total
Paciacutefico 2 086 12 14 051 80 1 103 6 302 2 17 542 4 245
Atlaacutentico 345 14 1 946 80 49 2 97 4 2 437 6 881
Titicaca 27 30 61 66 3 3 2 3 93 13
Total 2 458 12 16 058 80 1 155 6 401 2 20 072 11 139
Agriacutecola
80
Industrial
6
Minero
2 Poblacional
12
INTRODUCCIOacuteN ndash EL CAMBIO
CLIMATICO
La disponibilidad de agua es uno de los
componentes esenciales del bienestar y de la
productividad
El Cambio Climaacutetico puede exacerbar los
procesos de escasez de agua particularmente
en las zonas aacuteridas y semiaacuteridas
Las zonas aacuteridas y semiaacuteridas son muy
vulnerables al cambio climaacutetico debido a que
obtienen sus recursos hiacutedricos de puntos de
abastecimiento uacutenicos ejemplo agua
superficial no regulada agua subterraacutenea o
embalses de regulacioacuten aislados
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMATICO
Los sistemas de suministro
son por naturaleza
vulnerables ya que carecen
en la mayoriacutea de los casos
de reservas alternativas para
cubrir mayores demandas
Ademaacutes dada la escasez de
recursos teacutecnicos
financieros y de gestioacuten en
las zonas en desarrollo
acomodarse a las
situaciones de escasez yo
implementar medidas de
adaptacioacuten representaraacute una
pesada carga para la
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Los impactos del cambio climaacutetico dependeraacuten del estado
comparativo de los sistemas de abastecimiento de agua y de
la capacidad de GESTIOacuteN de recursos hiacutedricos para
responder no soacutelo a los efectos del cambio climaacutetico sino
tambieacuten al crecimiento de la poblacioacuten y a los cambios en la
demanda en las tecnologiacuteas y en las condiciones
econoacutemicas sociales y legislativas
DISPONIBILIDAD PERCAacutePITA EN
EL PERU
INTRODUCCIOacuteN- CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Impactos
Aumento de la demanda
Alteracioacuten de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptacioacuten
Aumento de la oferta
Gestioacuten de la demanda
Mejora de la gestioacuten de los sistemas
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
INTRODUCCION ndash USO DEL
AGUA
Uso del Agua a Nivel Nacional por la Poblacioacuten y los Principales Sectores Productivos
(20002001) - en MMCantildeo
VertienteUSO CONSUNTIVO
N0 CONSUNPoblacioacuten Agriacutecola Industrial Minero Total
Paciacutefico 2 086 12 14 051 80 1 103 6 302 2 17 542 4 245
Atlaacutentico 345 14 1 946 80 49 2 97 4 2 437 6 881
Titicaca 27 30 61 66 3 3 2 3 93 13
Total 2 458 12 16 058 80 1 155 6 401 2 20 072 11 139
Agriacutecola
80
Industrial
6
Minero
2 Poblacional
12
INTRODUCCIOacuteN ndash EL CAMBIO
CLIMATICO
La disponibilidad de agua es uno de los
componentes esenciales del bienestar y de la
productividad
El Cambio Climaacutetico puede exacerbar los
procesos de escasez de agua particularmente
en las zonas aacuteridas y semiaacuteridas
Las zonas aacuteridas y semiaacuteridas son muy
vulnerables al cambio climaacutetico debido a que
obtienen sus recursos hiacutedricos de puntos de
abastecimiento uacutenicos ejemplo agua
superficial no regulada agua subterraacutenea o
embalses de regulacioacuten aislados
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMATICO
Los sistemas de suministro
son por naturaleza
vulnerables ya que carecen
en la mayoriacutea de los casos
de reservas alternativas para
cubrir mayores demandas
Ademaacutes dada la escasez de
recursos teacutecnicos
financieros y de gestioacuten en
las zonas en desarrollo
acomodarse a las
situaciones de escasez yo
implementar medidas de
adaptacioacuten representaraacute una
pesada carga para la
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Los impactos del cambio climaacutetico dependeraacuten del estado
comparativo de los sistemas de abastecimiento de agua y de
la capacidad de GESTIOacuteN de recursos hiacutedricos para
responder no soacutelo a los efectos del cambio climaacutetico sino
tambieacuten al crecimiento de la poblacioacuten y a los cambios en la
demanda en las tecnologiacuteas y en las condiciones
econoacutemicas sociales y legislativas
DISPONIBILIDAD PERCAacutePITA EN
EL PERU
INTRODUCCIOacuteN- CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Impactos
Aumento de la demanda
Alteracioacuten de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptacioacuten
Aumento de la oferta
Gestioacuten de la demanda
Mejora de la gestioacuten de los sistemas
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
INTRODUCCIOacuteN ndash EL CAMBIO
CLIMATICO
La disponibilidad de agua es uno de los
componentes esenciales del bienestar y de la
productividad
El Cambio Climaacutetico puede exacerbar los
procesos de escasez de agua particularmente
en las zonas aacuteridas y semiaacuteridas
Las zonas aacuteridas y semiaacuteridas son muy
vulnerables al cambio climaacutetico debido a que
obtienen sus recursos hiacutedricos de puntos de
abastecimiento uacutenicos ejemplo agua
superficial no regulada agua subterraacutenea o
embalses de regulacioacuten aislados
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMATICO
Los sistemas de suministro
son por naturaleza
vulnerables ya que carecen
en la mayoriacutea de los casos
de reservas alternativas para
cubrir mayores demandas
Ademaacutes dada la escasez de
recursos teacutecnicos
financieros y de gestioacuten en
las zonas en desarrollo
acomodarse a las
situaciones de escasez yo
implementar medidas de
adaptacioacuten representaraacute una
pesada carga para la
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Los impactos del cambio climaacutetico dependeraacuten del estado
comparativo de los sistemas de abastecimiento de agua y de
la capacidad de GESTIOacuteN de recursos hiacutedricos para
responder no soacutelo a los efectos del cambio climaacutetico sino
tambieacuten al crecimiento de la poblacioacuten y a los cambios en la
demanda en las tecnologiacuteas y en las condiciones
econoacutemicas sociales y legislativas
DISPONIBILIDAD PERCAacutePITA EN
EL PERU
INTRODUCCIOacuteN- CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Impactos
Aumento de la demanda
Alteracioacuten de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptacioacuten
Aumento de la oferta
Gestioacuten de la demanda
Mejora de la gestioacuten de los sistemas
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMATICO
Los sistemas de suministro
son por naturaleza
vulnerables ya que carecen
en la mayoriacutea de los casos
de reservas alternativas para
cubrir mayores demandas
Ademaacutes dada la escasez de
recursos teacutecnicos
financieros y de gestioacuten en
las zonas en desarrollo
acomodarse a las
situaciones de escasez yo
implementar medidas de
adaptacioacuten representaraacute una
pesada carga para la
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Los impactos del cambio climaacutetico dependeraacuten del estado
comparativo de los sistemas de abastecimiento de agua y de
la capacidad de GESTIOacuteN de recursos hiacutedricos para
responder no soacutelo a los efectos del cambio climaacutetico sino
tambieacuten al crecimiento de la poblacioacuten y a los cambios en la
demanda en las tecnologiacuteas y en las condiciones
econoacutemicas sociales y legislativas
DISPONIBILIDAD PERCAacutePITA EN
EL PERU
INTRODUCCIOacuteN- CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Impactos
Aumento de la demanda
Alteracioacuten de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptacioacuten
Aumento de la oferta
Gestioacuten de la demanda
Mejora de la gestioacuten de los sistemas
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
INTRODUCCIOacuteN ndash CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Los impactos del cambio climaacutetico dependeraacuten del estado
comparativo de los sistemas de abastecimiento de agua y de
la capacidad de GESTIOacuteN de recursos hiacutedricos para
responder no soacutelo a los efectos del cambio climaacutetico sino
tambieacuten al crecimiento de la poblacioacuten y a los cambios en la
demanda en las tecnologiacuteas y en las condiciones
econoacutemicas sociales y legislativas
DISPONIBILIDAD PERCAacutePITA EN
EL PERU
INTRODUCCIOacuteN- CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Impactos
Aumento de la demanda
Alteracioacuten de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptacioacuten
Aumento de la oferta
Gestioacuten de la demanda
Mejora de la gestioacuten de los sistemas
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
DISPONIBILIDAD PERCAacutePITA EN
EL PERU
INTRODUCCIOacuteN- CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Impactos
Aumento de la demanda
Alteracioacuten de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptacioacuten
Aumento de la oferta
Gestioacuten de la demanda
Mejora de la gestioacuten de los sistemas
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
INTRODUCCIOacuteN- CAMBIO
CLIMAacuteTICO
Impactos
Aumento de la demanda
Alteracioacuten de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptacioacuten
Aumento de la oferta
Gestioacuten de la demanda
Mejora de la gestioacuten de los sistemas
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulacioacuten que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna
La construccioacuten de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad de productos
agriacutecolas o de productos Procesados Sin embargo en
los uacuteltimos 50 antildeos tambieacuten se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen caracteriacutesticas topograacuteficas favorables y
permitiraacute almacenar cerca de 7000 millones de metros
cuacutebicos de agua suficientes para regular el riego de
700000 hectaacutereas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Paciacutefico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara Construida en Egipto 2600 aC es la presa mas antigua
que se conoce Construida en piedra h=14 m L= 113 m Volumen de
presa= 443 HM3
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Marib Terminada de
construir 510 ac
Ubicada en el Riacuteo Danah en
Yemen
H= 20 m L= 700 m
Formada por un simple
terrapleacuten homogeacuteneo
revestido en su paramento
aguas arriba
Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronacioacuten
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kesis Golu primera
presa de mamposteriacutea de
importancia
Ubicada en Turquiacutea 750 ac
H= 10 m
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa TIBI durante 300
antildeos la presa mas alta del
mundo
Ubicada en Espantildea Siglo
XVI
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 46 m L= 65 m V =2
hm3
Forma Ligeramente curva
Debido a la expansioacuten
raacutepida del Imperio
espantildeol su experiencia
en construccioacuten de
presas se exporto a
Ameacuterica Central y del Sur
Especialmente Bolivia
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Elche Primera presa
en Arco Utilizada para
retener avenidas y uso
agriacutecola
Ubicada en Espantildea Siglo
XVII riacuteo Vinalopoacute
Tipo Mamposteriacutea -
Gravedad
H= 23 m L= 120 m
Forma Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m) Actualmente reconocida
como Bien de intereacutes
cultural
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
1700-1800 Desarrollo lento de
construccioacuten de presas
Revolucioacuten Industrial (1780) Gran
Bretantildea y Europa gran impulso a la
construccioacuten de presas de tierra
Disentildeo basado en formulas empiacutericas y
experiencia probada Aumentaron las
presas de Gran tamantildeo
A partir de 1865 se emplearon anaacutelisis
racionales para presas de mamposteriacutea
en especial Gran Bretantildea y USA
1930 Avances en la construccioacuten de
Terraplenes con la aparicioacuten de la teoriacutea
moderna de la mecaacutenica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad
para movimiento de tierras
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
HISTORIA ndash PRESAS EN EL
MUNDO
La visioacuten del desarrollo basada en la creacioacuten degrandes obras de infraestructura hidraacuteulica hatenido distintos momentos histoacutericos aunque elauge de la creacioacuten de estas obras ocurrioacute amediados del siglo XX Las presas suministranagua a los asentamientos humanos irriganextensas aacutereas agriacutecolas generan energiacuteaeleacutectrica y controlan crecientes de riacuteos evitandoinundaciones en centros de poblacioacuten
A escala mundial se calcula que por lo menos sehan construido 40 000 grandes presas1 parasatisfacer la demanda de agua o energiacutea lo quesignifica que hoy diacutea casi la mitad de los riacuteos delmundo tiene al menos una gran presaAdicionalmente se estima que existen 800 000pequentildeas presas
Esta infraestructura sin duda constituye unainversioacuten estrateacutegica a largo plazo y es capaz deproducir muacuteltiples beneficios Sin embargo haprovocado serios dantildeos al ciclo hidroloacutegico
22 000
6 575
4 291
2 675
1 196
667
793
765
China
USA
India
Japoacuten
Espantildea
Meacutexico
Canadaacute
Corea del Sur
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
Presas y Desarrollo Principales
Indicadores Al final del siglo XX existiacutean maacutes de 40000
grandes presas en 150 paiacuteses
La edad promedio de las grandes presas en elmundo es 35 antildeos
Si bien los periodos de construccioacuten van de 5a 10 antildeos se estima que cada antildeo seconstruyen entre 160 y 320 nuevas grandespresas en el mundo
Durante la deacutecada de los antildeos 90 se invirtieronanualmente entre 32 y 46 mil millones dedoacutelares en grandes presas 45 parte seconstruyeron en paiacuteses en desarrollo
La mitad de las grandes presas del mundofueron construidas exclusiva para irrigacioacuten yse calcula que de los 271 millones dehectaacutereas de tierra irrigada en el mundo entre30 y 40 dependen de dichas presas Laspresas contribuyen con 12 a 16 de laproduccioacuten mundial de alimentos
La generacioacuten hidroeleacutectrica proveeactualmente 19 del total de la electricidadmundial la secta parte de los paiacutesesdependen de aquella en maacutes de 90
Globalmente cerca de 12 de las grandespresas se utilizan para abastecimiento de agua
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
Con el desarrollo de la cultura de presas las
nuevas tecnologiacuteas son aplicadas en la
construccioacuten de presasbull PRESA ANTACOTO (La primera presa en Peruacute
de concreto Rolado)
bull Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto h=135 m uso
minero (1999))
bull Presa Torata (de igual caracteriacutesticas de
Antamina h=130 m (2002)
bull Presa Huallamayo (Gravedad riacuteo
Paucartambo Uso Hidroeleacutectrico riego h=70
m)
bull En Olmos la Presa Limoacuten (h=43mproy85mVu=
160
bull Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero 2007)
Antacoto
Limoacuten
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
EVOLUCIOacuteN Y DESARROLLO DE LAS PRESAS EN EL PERU
bull Nuacutemero de presas 128
bull Capacidad de
Almacenamiento
612010^6 m3 (1875-
2007)
bull Capacidad de
Almacenamiento
considera peacuterdidas por
sedimentacioacuten
bull La curvas solo
consideran embalses con
fines riego hidroelectrico
poblacional
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
TIPOLOGIacuteA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD Nordm DESCRIPCIOacuteN
E 44 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14 18
Presas de Gravedad de Albantildeileriacutea MG 13 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concretoCFR 4 5 Torata Antamina Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
aceroSFR 1 1 Aguada Blanca
RCC 4 5Antacoto(h=17) Riacuteo
Grande(h=60)
T-DSS 1 1 Quebrada Honda (h=85)
100 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
DISENtildeO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISENtildeAR
bull TIPO DE PRESA
bull BORDE LIBRE
bull ZONIFICACION DE
MATERIALES
bull FUNDACION
bull CONTROL DE
FILTRACIONES
bull ANCHO DE CRESTA
bull PENDIENTE DE TALUDES
bull PROTECCION CONTRA LA
EROSION
bull ETC
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso En cada caso las caracteriacutesticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la eleccioacuten del tipo de presa maacutes adecuado
Las presas se clasifican seguacuten su estructura y seguacuten los materiales
SEGUacuteN LA FORMA DE 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 eacuteste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse
Su estructura recuerda a la de un triaacutengulo isoacutesceles 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
PRESA TIPO GRAVEDAD
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO
Presa de arco es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua
Debido a que la presioacuten se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada se requiere que eacutesta sea de roca muy dura y resistente
Constituyen las represas maacutes innovadoras en cuanto al disentildeo y que menor cantidad de hormigoacuten se necesita para su construccioacuten
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)
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA
Este tipo de presa utiliza los fundamentos teoacutericos de la boacuteveda
cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal
Tambieacuten se denomina de boacuteveda La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse con el fin de que la carga se distribuya por toda la presa hacia los extremos
En condiciones favorables esta estructura necesita menos hormigoacuten que la de gravedad pero es difiacutecil encontrar emplazamientos donde se puedan construir
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES
Las presas de contrafuertes tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base
Este tipo de presa es necesario en terrenos poco estables
PRESA TIPO ARCO
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
TIPOS DE PRESAS
SEGUacuteN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses desarrollados ya que con eacuteste material se pueden elaborar construcciones maacutes estables y duraderas debido a que su caacutelculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
Normalmente todas las presas de tipo gravedad arco y contrafuerte estaacuten hechas de este material
La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del riacuteo Yangzi en China es la planta hidroeleacutectrica y de control de inundaciones maacutes grande del mundo Se terminoacute en el antildeo 2009 Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas obligando a desplazarse a maacutes de un milloacuten y medio de personas
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
Son las maacutes utilizadas en los paiacuteses 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 maacutes utilizados en su construccioacuten son piedras gravas arenas limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que maacutes destacan son las piedras y las gravas
Este tipo de presas tienen componentes muy permeables por lo que es necesario antildeadirles un elemento impermeabilizante
Ademaacutes estas estructuras resisten siempre por gravedad pues la deacutebil cohesioacuten de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno Este elemento puede ser arcilla o bien una pantalla de hormigoacuten la cual se puede construir tambieacuten 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
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos pero su forma de ejecucioacuten y su trabajo estructural son diferentes
El elemento de retencioacuten del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamantildeos que soportan en el lado del embalse una cara de hormigoacuten la cual es el elemento impermeable
La pantalla o cara estaacute apoyada en el contacto con la cimentacioacuten por un elemento de transicioacuten llamado plinto que soporta a las losas de hormigoacuten
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
DISENtildeO BORDE LIBRE
ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISENtildeO
BORDE LIBRE
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO
HS= ALTURA DE
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISENtildeO DEL BORDE LIBRE
EFECTOS DEL VIENTO
ACCION DE LAS OLAS
EFECTOS DE LOS SISMOS
ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
FACTOR DE SEGURIDAD
(3 DE ALTURA DE LA
PRESA)
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ZONIFICACION DE LA PRESA
EL TERRAPLEN DEBE ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE CANTERA CERCANAS AL SITIO
ES COMUN EL DISENtildeO DE UN NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO DE FILTROS Y DE MATERIALES MAS GRUESOS Y RESISTENTES
EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES
IGUALMENTE EL ESPALDON AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A LOS TALUDES RESPECTIVOS
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
DISENtildeO DE UN DIQUE
Un dique es un terrapleacuten para evitar el paso del agua puede ser
natural o artificial por lo general de tierra y paralelo al curso de un
riacuteo represa o al borde del mar
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
DISENtildeO DE LA
CIMENTACION
bull CAPACIDAD DE SOPORTE
bull ESTABILIDAD GENERAL
bull ASENTAMIENTOS
bull FILTRACIONES
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FUNDACIONES
La mejor fundacioacuten sobre la que podriacutea asentar una presa de tierra es la rocosa muy comuacuten en riacuteo de montantildea ya que este material presenta resistencias al corte mucho mayores que los del terrapleacuten por lo que no se dan problemas de inestabilidad
En este tipo de fundaciones simplemente se hace una excavacioacuten del material aluvional superficial para descubrir la roca
Otro tipo de materiales que se presentan en los riacuteos son los suelos de material granular como grava arena cantos rodados
Estos son adecuados para fundar una presa de tierra ya que presentan paraacutemetros de resistencia al corte permeabilidad y compresibilidad similares a los del terrapleacuten en la presa
Para fundar la presa sobre este tipo de material solo basta remover la capa superficial menos densa y todo tipo de material compresible y orgaacutenico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONESPOR LA FUNDACION
a COLCHONES DE DRENAJE
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
OJO LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1 PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTOPERMEABLE)2 PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA PROFUNDIDAD PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADAbull PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
bull PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
bull PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
bull SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20 DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 60 METROS
bull DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
bull PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
bull PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
bull PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
bull COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
bull COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ANCHO DE LA CRESTA
DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA MANTENIMIENTO ETC)
EL US ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MIacuteNIMO 75 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
1048713 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
1048713 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
1048713 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
1048713 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
1048713 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
1048713 EL ESPESOR MIacuteNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 30
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISENtildeO DEL NUCLEO
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
1 DISENtildeO EMPIRICO
TABLAS CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUENtildeAS
DISENtildeO DE LOS TALUDES
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 20 H 1V 15 H 1 V
5 A 10 25 H 1V 20 H 1 V
12 A 15 275 H 1 V 25 H 1 V
20 A 30 300 H 1 V 25 H 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 05 H 1V
15 A 30 075 H 1 V
30 A 45 1H 1 V
45 13 1 V
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
PROTECCIOacuteN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Definicioacuten de Falla o rotura
Seguacuten el Comiteacute Internacional de
Grandes presas - ICOLD
ldquoColapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el aguardquo
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores
bull Disentildeo
bull Calidad de
construccioacuten
bull Mantenimiento y
operacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Disentildeo
bull Los criterios usuales de factores
de seguridad empleados a la
fecha estaacuten empezando a ser
cuestionados usaacutendose cada
vez maacutes los criterios
probabiliacutesticos
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Construccioacutenbull Es probablemente el aspecto maacutes difiacutecil de todos ya que
mayormente existen variaciones en su ejecucioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull Mantenimiento y operacioacutenbull Paralelamente a la ejecucioacuten de la obra se debe capacitar al personal
que operaraacute y efectuaraacute
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
informacioacuten a
los disentildeadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Anaacutelisis de Fallas de Presas
De las 15800 presas que se tienen para fines estadiacutesticos
bull Fallaron 107 Presas (067)
bull Por desbordamiento fallaron 61
bull En la ejecucioacuten Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
bull De los otros 48 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
bull El desbordamiento
bull La erosioacuten interna
bull El debilitamiento de
la cimentacioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 seguacuten Lebreton (1994)
Causas Ha lt 15 m Ha gt15 m Total
Nordm Fallas Nordm Fallas Nordm Fallas
Construccioacuten 0 000 9 2500 9 1452
Desbordamiento Terminacioacuten 18 6923 11 3056 29 4677
Total 18 6923 20 5556 38 6129
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 556 2 323
ErosionDescarga de
Avenidas 2 769
1 278 3 484
Tubificacioacuten
Cuerpo Cortina
3 11547 1944 10 1613
Falla de Conducto
2 7692 556 4 645
Total 5 1923 9 2500 14 2258
Deslizamiento de taludes 1 385 4 1111 5 806
Total 26 100 36 10000 62 100
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de PuentesMunicipio de Lorca Regioacuten de Murcia Espantildea
- La primera presa se comenzoacute a construir
el 16121647 En plena construccioacuten el
05081648 una gran avenida destruyoacute la
presa- La segunda presa se inicio su
construccioacuten el 01031785 El 30041802
por causa de lluvias y construccioacuten
defectuosa reventoacute ( 608 muertos) La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso- La tercera presa se inicio 05091881
200 m aguas abajo Actualmente los
restos se mantienen en pie sin
funcionamiento- La Cuarta presa se inicio en 1993
Inauguraacutendose 17 012000
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale DikePeak ciudad de Sheffield Inglaterra
- La presa se construyo en 1859
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construccioacuten en 1875
encontraacutendose en uso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg Arizona ndash
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura
Falla de Presa Desnaacute
1916 ndash Desnaacute ndash Imperio
Austrohuacutengaro
- Defectos en la construccioacuten
provocaron la rotura de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
tambieacuten destruyoacute la presa Coedty
1925 - Dolgarrog North Wales ndash
Reino Unido
- El contratista culpoacute a la
reduccioacuten de costes pero
tambieacuten es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 diacuteas Eacutesta
ha sido la uacuteltima rotura de presa
con viacutectimas hasta la fecha
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia California Los
Aacutengeles ndash Estados Unidos
- Inestabilidad geoloacutegica del
cantildeoacuten que pudo haber sido
detectada combinado con un
error humano que evaluoacute el
desarrollo de las grietas como
normal
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 ndash Ribadelago ndash Espantildea
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos A raiacutez de esto la
normativa espantildeola de presas cambioacute de forma importante
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Cocircte dAzur ndash Francia
- Fallo geoloacutegico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construccioacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles California
ndash Estados Unidos
Causada por una sobrexplotacioacuten de
un yacimiento petroliacutefero
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont ndash Italia
- Estrictamente la presa no
fallo pero siacute fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyoacute
varios pueblos
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia ndash Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carboacuten
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
bull Lluvia extrema muy
superior a la de disentildeo
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho ndash Estados
Unidos
bull Infiltracioacuten de agua a
traveacutes de la pared de
tierra
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia ndash Estados Unidos
- Desconocido posible error de disentildeo debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energeacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire ndash
Inglaterra
Erosioacuten exterior de una
tuberiacutea
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park ndash Estados
Unidos
Plastificacioacuten del nuacutecleo
arcilloso
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el disentildeo los desaguumles
de fondo fallaron elevando la
presioacuten de la presa
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistaacuten
Lluvia extrema inesperada
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERUacute
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCONtildeA CONDOROMA
PILLONES
EL PANtildeE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Peruacute existen 58 grandes
presas mayores de 15 m de altura
bull 56 se encuentran en
operacioacuten
bull 2 estaacuten en etapa constructiva
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La altura promedio
de las presas en el
bull Peruacute es 26 m
bull 128 presas (55)
son presas menores
de 15 m de altura
bull el 25 tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
bull al 11 le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
bull El 6 esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m
bull El 3 esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa se
tendraacute la primera presa superior a 200 m de altura y seraacute la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto
maacutes alta del mundo
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull Las presas maacutes altas del Peruacute mayores a 100 m de alto son las
presas de enrocado y de tierra
bull Con pantalla de impermeabilizacioacuten de concreto las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
bull La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m
bull Entre las presas de
tierra la maacutes alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m
bull La presa de gravedad
la maacutes alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado hay dos escenarios principales por un lado que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos aacuteridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro que en explotacioacuten nos encontremos con que se estaacuten
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas
En el caso de la fase de proyecto en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un aacuterido es reactivo y en el caso de que lo sea de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reaccioacuten
En el caso de una presa en explotacioacuten el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se estaacuten dando las reacciones cosa que no es tan evidente como a priori podriacutea
parecer Antes habriacutea que descartar otras causas como origen de los siacutentomas que nos
estamos encontrando puesto que los movimientos y la fisuracioacuten son signos que no son
totalmente determinantes
Una vez confirmado puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas lo que dependeraacute en gran medida del grado de afectacioacuten que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en oacuterganos afines a la presa
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los aacuteridos no son reactivos a continuacioacuten se realiza una
exposicioacuten de los ensayos a realizar
Reaccioacuten aacutelcali - aacuterido
En primer lugar lo que se ha de realizar es el anaacutelisis petrograacutefico de los aacuteridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemaacutetica
Ataque sulfaacutetico
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado para determinar su agresividad se deben
realizar anaacutelisis quiacutemicos y aplicar la norma
En cuanto a los aacuteridos se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso que el contenido de sulfuros de los aacuteridos
gruesos no exceda el 2 en peso y menos en el caso de los finos
Por otro lado hay que controlar la presencia de yesos limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigoacuten 60 si se usan cementos ordinarios y del 45
en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfaacutetico
