PRESAS O REPRESAS

. CONCEPTOEn ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricada con piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o arroyo. Es una construcción que tiene por objeto contener el agua de un cauce natural con dos fines, alternativos o simultáneos, según los casos:

Elevar el nivel para que pueda derivarse por una conducción (creación de altura).

Formar un deposito que al retener los excedentes, permita suministrar el líquido en los momentos de escasez (creación de embalse) o para amortiguar (laminar) las puntas de las crecidas.

FINALIDAD DE UNA REPRESA

Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regadío, para elevar su nivel con el objetivo de derivarla a canalizaciones de riego, para laminación de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la producción de energía mecánica al transformar la energía potencial del almacenamiento en energía cinética y ésta nuevamente en mecánica al accionar la fuerza del agua un elemento móvil. La energía mecánica puede aprovecharse directamente, como en los antiguos molinos, o de forma indirecta para producir energía eléctrica, como se hace en las centrales hidroeléctricas.

IMPACTO AMBIENTAL DE UNA PRESA O REPRESA

Los proyectos de agua potable incluyen los siguientes elementos: la construcción, expansión o rehabilitación de represas y reservorios, pozos y estructuras receptoras, tuberías principales de transmisión y estaciones de bombeo, obras de tratamiento y sistemas de distribución; las provisiones para la operación y mantenimiento de cualquiera de las instalaciones arriba mencionadas; el establecimiento o fortalecimiento de las funciones de colocación de medidores, facturación y colección de pagos; y el fortalecimiento administrativo global de la empresa de agua potable.Si bien un sistema de abastecimiento de agua potable tiene sin lugar a dudas un impacto sumamente positivo en la salud y el bienestar de muchas personas, la construcción de sus diversos componentes acarrea, potencialmente, algunos problemas que son los mismos que se describen en los siguientes artículos: Manejo de recursos terrestres e hidráulicos

SELECCION DEL TIPO DE REPRESALos factores determinantes para elegir el tipo de presa adecuado para una cerrada determinada son los siguientes:

Gradiente hidráulico.

Esfuerzo en la cimentación.

Deformación en la cimentación

Excavación de la cimentación

Altura de la presa:

Menores a 30 metros, el 80% son de presas de tierra.

Mayores de 150 metros, el 60% son presas de concreto armado.

Geomorfología de la cerrada, valles amplios (presas de tierra), valles estrechos (presas de concreto armado).

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Condiciones geológicas geotécnicas de la cimentación, es decir, cuando el macizo de cimentación es muy deformable (rocas blandas o suelos) o de baja resistencia se construyen presas de tierra.

Disponibilidad de los materiales de construcción.

Áridos para las presas de concreto armado.

Materiales sueltos para las presas de tierra.

Debe ser lo más impermeable posible, geológicamente óptima.

Debe poseer un sitio adecuado para colocar la presa, es decir, una garganta y un suelo resistente.

Disponibilidad de materiales de construcción próxima a la presa.

Geológicamente estable para fundar estribos.

Buena capacidad de almacenamiento, es decir, que se almacenen grandes volúmenes de agua, con costos relativamente bajos.

CONSIDERACIONES GENERALES PARA LA UBICACIÓN DE LA PRESA

TOPOGRAFIA:La presa debe tener la menor longitud posible, lo cual se logra ubicándola en cañones estrechos. En este caso la presa resultante suele ser de mayor altura para lograr el embalsamiento necesario que si se ubica en valles amplios. Cañones estrechos también dificultan la desviación del cauce para la construcción de las obras resultando que las ataguías y conducciones son más costosas y difíciles de construir. Es conveniente ubicar la toma de agua en la parte externa de la curva del cauce en caso de que la presa se sitúe en un tramo curvilíneo. Un valle amplio permite la construcción de las obras en etapas. Si existe un rápido en el cauce, resulta mejor localizar la presa aguas arriba de él, en zonas de más bajas pendientes. En cauces navegables, la presa debe tener la longitud suficiente para ubicar el vertedero, las esclusas de navegación, y las escalas para peces.

. CONSIDERACIONES GEOLÓGICAS La ubicación de la presa se fija por la necesidad de aprovechar una buena cimentación o estribación. Asimismo, se requiere estabilidad de las laderas del embalse creado.

CONSIDERACIONES HIDROLÓGICAS La disposición rectilínea de la presa se usa cuando con ella se logra suficiente longitud del vertedero pues da menor longitud y menores costos. En caso contrario se puede pensar en alineamientos curvos, tipo abanico, que permiten tener longitudes del frente vertedero mayores y así poder disminuir la carga de agua sobre la estructura y disminuir altura total de presa.

CONSIDERACIONES HIDRÁULICAS El sitio escogido debe facilitar la desviación del cauce durante la construcción de las obras y la derivación del río durante la operación del proyecto. Si el cauce es navegable, la presa debe tener la longitud suficiente de forma que se pueda ubicar el vertedero y las esclusas.

CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES

La disposición curva de la presa aumenta la distribución de los esfuerzos hacia los estribos pero resulta más difícil constructivamente

CONSIDERACIONES GENERALES

Se busca ubicar la presa próxima al sitio de suministro. Esto no siempre es conveniente. Por ejemplo: la altura de carga sobre las turbinas puede mermar a medida que se acerca la presa a la casa de máquinas. Para compensar esto, tocaría aumentar la altura de la presa. Cuando la solución no es obvia, se requiere hacer la comparación técnica y económica considerando aspectos tales como la altura de la presa, la longitud, tipo y dimensiones de la conducción, pérdidas de carga y altura de presión disponible.

Estudios económicos Estudios de impacto ambiental (EIA)

Estudios geotécnicos

TERMINOS USADOS EN REPRESA O PRESAS

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

El vaso: es la parte del valle que, inundándose, contiene el agua embalsada. La cerrada o boquilla: es el punto concreto del terreno donde se construye la presa.

La presa o cortina: propiamente dicha, cuyas funciones básicas son, por un lado garantizar la estabilidad de toda la construcción, soportando un empuje hidrostático del agua, y por otro no permitir la filtración del agua. A SU VEZ, EN LA PRESA SE DISTINGUE:

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

La coronación: es la superficie que delimita la presa superiormente.

Los estribos o empotramientos: son los laterales del muro que están en contacto con la cerrada contra la que se apoya

La cimentación: es la parte de la estructura de la presa, a través de la cual se transmiten las cargas al terreno, tanto las producidas por la presión hidrostática como las del peso propio de la estructura. El aliviadero o Vertedero hidráulico: es la estructura hidráulica por la que rebosa el agua excedentaria cuando la presa ya está llena. Las compuertas: son los dispositivos mecánicos destinados a regular el caudal de agua a través de la presa. El desagüe de fondo: permite mantener el denominado caudal ecológico aguas abajo de la presa y vaciar la presa en caso de ser necesario.

Las tomas: son también estructuras hidráulicas, pero de menor entidad, y son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser abastecimiento a una central hidroeléctrica o a una ciudad. Las esclusas: que permiten la navegación "a través" de la presa. La escala o escalera de peces: que permite la migración de los peces en sentido ascendente de la corriente, o en los casos más extremos, se llegan a instalar ascensores para peces.

TIPOS DE REPRESAS

Siendo la presa una estructura hidráulica, los distintos tipos posibles responden a las variadas formas de lograr las dos exigencias funcionales:  - Resistir el empuje del agua.- Evacuar los caudales sobrantes.

. EN CUANTO A LA SITUACION DEL ALIVIADERO

Sobre la misma presa ( presas vertedero)Independencia de ella.

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. EN CUANTO A LA FORMA DE RESISTIR EL EMPUJE HIDROSTATICO a) DE GRAVEDAD 

Cuando el peso de la presa es notable y sirve para al componerse con el empuje, dar una resultante adecuada y francamente interior a la base de la presa. Son las de mayor volumen de hormigón adecuada y requieren terrenos resistentes para su cimentación (terrenos rocosos a poca profundidad).

DE ARCODE ARCODE ARCO

| PRESAS ALIGERADAS (CONTRAFUERTES

FACTORES CLAVES EN LA ESTABILIDAD DEL MURO 

MaterialTipo (fino/grueso).Densidad.Humedad / napa.Sistema de drenaje. AguaUbicación de laguna.Control de filtraciones. Método de construcciónAguas abajoLínea central Geometría (taludes)Sismicidad

Materialarena de relaveempréstitoestéril

DensidadHumedad y nivel de napaSistema de drenaje AguaUbicación de laguna

Control de filtraciones (impermeabilización)

PARTES DE UNA PRESA

PROCESO CONTRUCTIVO• DISEÑO DEL BORDE LIBRE• FACTORES A TENER EN CUENTA PARA EL DISEÑO DEL BORDE LIBRE• ZONIFICACION DE LA PRESA• DISEÑO DE UN DIQUE• DISEÑO DE LA CIMENTACION• FUNDACION• CONTROL DE MANEJO DE FILTRACIONES POR LA FUNDACION • ZANJA O PLANTILLA IMPERMEABLE• CONTROL DE FILTRACIONES A LO LARGO DE LOS DUCTOS • ANCHO DE LA CRESTA • ALINIAMINTO DEL EJE DE LA PRESA• DISEÑO DE UN NUCLEO

TALUDS PARA PRESAS HOMOGENEAS TIPICAS:

TALUDES EN ENRROCADOS: