DISEO DE PRESA DE TIERRASon volmenes de agua retenidos en un vaso topogrfico natural o artificial gracias a la realizacin de obras hidrulicas.ClasificacinLa clasificacin de los embalses se puede hacer segn su funcin y segn su tamao, de la siguiente manera:! Segn su funcin. "mbalses de acumulacin: retienen e#cesos de agua en per$odos de alto escurrimiento para ser usados en %pocas de se&u$a..' "mbalses de distribucin: no producen grandes almacenamientos pero facilitan regularizar el funcionamiento de sistemas de suministro de agua, plantas de tratamiento o estaciones de bombeo..( )onda*es: pe&ueos almacenamientos para suplir consumos locales o demandas pico.'! Segn su tamaoLa clasificacin de los embalses de acuerdo al tamao se hace ms por razones de tipoestad$stico &ue por inter%s desde el punto de vista t%cnico.'. "mbalses gigantes +, --,--- .m('.' "mbalses muy grandes --,--- .m( , + , -,--- .m('.( "mbalses grandes -,--- .m( , + , ,--- .m('./ "mbalses medianos ,--- .m( , + ,.m('.0 "mbalses pe&ueos o ponda*es +1.m(+ : volumen del embalse .m( : millones de metros cbicosVentajas de los emalses2 .e*oramiento en el suministro de agua a ncleos urbanos en %pocas de se&u$a.2 3umento de las posibilidades y superficie de riegos.2 4esarrollo de la industria pes&uera.2 5ncremento de las posibilidades de recreacin.2 .antenimiento de reservas de agua para diferentes usos.2 5ncremento de v$as navegables y disminucin de distancias para navegacin.2 6ontrol de crecientes de los r$os y daos causados por inundaciones.2 .e*oramiento de condiciones ambientales y paisa*$sticas.Des!entajas de los emalses2 )%rdidas en la actividad agroindustrial por inundacin de zonas con alto $ndice de desarrollo.2 6ambios en la ecolog$a de la zona.2 7raslado de asentamientos humanos siempre dif$ciles y costosos.2 5nestabilidad en los taludes.2 )osible incremento de la actividad s$smica, especialmente durante el llenado de embalses muy grandes.Conside"aciones #a"a la seleccin del sitio del emalse "l vaso natural debe tener una adecuada capacidad, la &ue es definida por la topograf$a. Se debe buscar obtener la mayor relacin entre agua almacenada a volumen de presa, o*al mayor &ue diez para pe&ueos proyectos. La siguientetabla incluye e*emplos de embalses muy conocidos a nivel nacional y mundial.Tala $%$% Relaciones agua almacenada a !olumen de #"esa% Recuento P"ofesional de Ingetec de $&'(% )ate" Po*e" and Dam Const"uction% $&&+% ,a geolog-a del lugar debe analizarse desde el punto de vista de la filtracin del lecho del embalse estudiando fallas, contactos y fisuras. Las filtraciones ocasionan no solamente p%rdidas de agua, sino tambi%n ascenso del nivel fretico dando lugar a cambios en las condiciones de los suelos adyacentes. Las me*ores condiciones para un embalse las dan suelos arcillosos o suelos formados por rocas sanas, y las peores los suelos limo8arenosos. Si las filtraciones son muy grandes, casi seguro &ue el vaso topogrfico natural no es factible para el almacenamiento. Si resulta econmico, se puede impermeabilizar el vaso, lo &ue sobre todo es factible en el caso de ponda*es. ,a estailidad de los taludes del embalse debe ser analizada, puesto &uecuando el embalse est lleno no se presentan serios problemas, pero %stos surgenal ocurrir descensos en los niveles del agua y especialmente si son sbitos. "s necesario hacer el avalo de los terrenos a inundar. "l costo de compra de los terrenos no debe ser e#cesivo. "l rea del embalse no debe tener en lo posible v$as importantes ni edificaciones de relocalizacin costosa. ,a calidad del agua embalsada es importante y debe ser satisfactoria para el usoproyectado. Los aportes de agua de la cuenca hidrogrfica deben ser suficientes durante los per$odos de lluvia para llenar el embalse y poder suplir la demanda durante %pocas de se&u$a9 en otro caso, hay &ue estudiar la posibilidad de trasvases. El im#acto amiental y social tanto aguas arriba como aguas aba*o debe considerarse y evaluarse. La limpieza de la zona del embalse puede resultar costosa y debe considerarse afavor o en contra de un proyecto. .aterias flotantes, rboles, y otros desechos pueden ser causa de problemas en el funcionamiento de las obras y en la e#plotacin del embalse. La hoya hidrogrfica debe presentar pocos s$ntomas de erosin. Se busca &ue en la vecindad haya materiales para la construccin de la presa yobras ane#as.Ti#osde #"esas de tie""a.i!eles ca"acte"-sticos .i!el de emalse mue"to /NME01 es el nivel m$nimo de agua en el embalse. 4elimita superiormente el volumen muerto del embalse el cul debe e#ceder en capacidad al volumen de sedimentos calculado durante la vida til con el fin de &ue el embalse los pueda contener. Su determinacin es muy comple*a, sobre todo siel embalse es de propsito mltiple :caso en &ue debe tenerse en cuenta la carga de agua sobre las turbinas, condiciones de navegacin aguas arriba, altura de comando sobre las tierras de riego, etc.!. .i!el m-nimo de o#e"acin del emalse /NMOE 01 delimita superiormente elvolumen generado por la altura m$nima del agua necesaria para el correcto funcionamiento de toma de agua la &ue se sita por encima de NME. .i!el no"mal del agua /NNE01 delimita superiormente al volumen til del embalse,&ue es el &ue se aprovecha y gasta en funcin de diferentes propsitos: energ$a, irrigacin, suministro de agua, etc. )ara su ubicacin se tienen en cuenta los siguientes aspectos: aportes de la cuenca, demanda de agua, p%rdidas por infiltracin y evaporacin. .i!el fo"2ado de agua /NFE01 se presenta temporalmente durante la creciente delos r$os dando lugar al volumen forzado del embalse, el cual puede ser usado en algunos casos, pero por lo general es evacuado rpidamente por medio del vertedor de demas$as o rebosadero o aliviadero."n condiciones normales ocurre oscilacin del nivel del agua entre el NNE y el NMOE.+olumen total del embalse ; volumen muerto < volumen de operacin < volumen til b! 3ltura m#ima de la cortina.?m#. ; ?=3= < ?v < L.>.4onde: ?m#. ; altura m#ima de la cortina :desnivel entre la corona y la menor cotadel cauce en la zona de la cimentacin!, en m?=3= ; altura del =.3S.=. :4esnivel entre la cota del vertedor 8descarga libre8 y la menor cota del cauce en la zona de la cimentacin!, en m?v ; carga del vertedor, en mL.>. ; libre >ordo, en m ; f :marea del viento olea*e del viento, pendiente y caracter$sticas del paramento mo*ado, factor de seguridad, etc.!.A#o"te de sedimentos al emalse"l aporte de sedimentos a un embalse tiene gran influencia sobre la factibilidad t%cnicay econmica y sobre la operacin de proyectos de recursos h$dricos. Los sedimentos ocasionan no solamente reduccin de la capacidad de almacenamiento sino &ue tambi%n pueden llegar a ocasionar problemas en el funcionamiento de tomas y descargas de agua. La evaluacin precisa de esta influencia se hace dif$cil por&ue normalmente e#isten limitaciones significativas en la informacin bsica disponible.Sedimentos son todas a&uellas part$culas &ue una corriente lleva por deslizamiento, rodamiento, o saltacin, ya sea en suspensin o sobre el fondo del lecho. Los sedimentos tienen su origen en el lecho, en las laderas del r$o y en la cuenca hidrogrfica. 7res clases de materiales se distinguen en un cauce natural considerandonicamente la resistencia &ue ofrecen a ser transportados poruna corriente: materiales no cohesivos o granulares, materiales cohesivos y rocas.Tabla N 27. Calidad de los materiales empleados en laconstruccion de presas homogeneas HIMAT, 1!".Clase de materialContenido dearcillaCalidad del material# $undacion Cuerpo de la presaArcilla "%&'%Mu( buena. Nonecesita medidasespeciales.)uena. *asuper+cie de lapresa debere,estirse conalgun tipo deArcilla&arenosa 2%&"%)uena. -or logeneral nonecesita medidasespeciales.)uena. Nonecesita medidasespeciales.Arena&arcillosa 1%&2%.egular. /enecesitan medidasespeciales paradetener la+ltracion..egular./e re0uieren medidas especiales para detener la Arena menos de 1%Mala. No seadmite para laconstruccion.Mala. No seadmite para laconstruccion.@ 6orona de tablas: /.0-m, optamos por 0.--m.@ 7aludes de la tabla A P"e3Dimensionamientode lasca"acte"-sticas 4eom5t"icas de la P"esa4e los clculosobtenidos :seccin m#ima de la presa!3sumo&ue larocaseencuentra a /.- metros delabase.L$nea de e#cavacin m#ima : /AB-.'0 m.s.n.m 6ota del terreno : /AB/.(0m.s.n.m)rofundidad de 4entellCn: d; /.- m=3.D : /ABEm.s.n.m=3." : /ABE.0m.s.n.m 3ltura de ola por viento : Formula emp$rica de S7"+"=SD=?- ; -.BA < -.(/:F!G' H -.'A:F!G/ .....:m!4onde :F: fetch en Im F ; -.E Jm :)erimetro!?- ; -.BA < -.(/:-.E!G' H -.'A:-.E!G/?- ; -.K( m =ota: para nuestro pre dimensionamiento no hemos considerado la altura de olapor sismo. >orde libre m$nimo, procedimiento combinado de Inapen:>l :min! ; -.B0?- < :+g!'G'g>l :min!; -.B0:-.KE! < :(.KL' G 'ME.K!4nde: ?-: altura de la ola segn stevenson+g :mGs! : velocidad ola segn Naillard ; .0' < ' ?- +g; (.K mGs>l :min! ; .K mAltura total de la presa)orde libre 1m23 " %.'" a ' %.' a ! 1.2Siendo conservadorespara asimilarla ocurrencia de mayores olas debido a sismo tomamos como>l ;m 3lturade)resa: :?!?; cota de la corona H cota de e#cavacin m#ima ?; /AK- H /AB-.'0?;E.B0 m 3ncho de 4entellCn: : O ! P ; h H d4onde :O : ancho del fondo de la zan*a del dentellon.h : carga hidrulica arriba de la superficie del terreno.d : profundidad de la zan*a del dentellCn deba*o de la superfice del terrenoh ; =3." H 6ota del 7erreno h ;/ABE.0- H /AB/.(0h ; 0.0 m O ; h 8 dO ; 0.0 H /.-O ;.-0 mo*o por est%tica se modifica y se asume ' metrospara un estrato por deba*o de la superficie de terreno de la presa se recomienda un ancho mayor de 'm por lo tanto 3ncho de corona 3c ; (