INGENIERIA DE PRESAS DE FABRICA EN ESPAA

Joaqun Dez-Cascn SagradoCatedrtico de Ingeniera Hidrulica

Universidad de Cantabria

1. INTRODUCCION

En Espaa existen ms de 1.200 grandes presas (fotografa 1) cuyos embalses palian la irregularidad de nuestros ros y nos permiten disponer de recursos hidrulicos, entre otras cosas, para:

* Abastecer nuestras ciudades.* Regar 3,3 millones de hectreas asegurando cosechas, diversificando productos y

garantizando rentas agrarias.* Producir 3 millones de toneladas equivalentes de petrleo, aliviando nuestra balanza

de pagos y disminuyendo la contaminacin.* Y, tambin, para generar ambientes de alto valor ecolgico; es importante resear

que de los 56 humedales espaoles considerados de importancia internacional segn los criterios del Convenio Ramsar, 22 son embalses.

Fotografa 1. Presa de Aldeadvila (Salamanca).

Ponencia Tema 3. Ingeniera de presas de fbrica en Espaa.

Algunos autores estiman que los embalses que crean las presas generan unos beneficios anuales totales del orden de 5 billones de pesetas, es decir entre el 7 y 8% del PIB, lo queequivale a unas 100 pesetas por m3 de agua regulada.

Fotografa 2. Presa de Proserpina en Mrida.

La disponibilidad de agua ha sido desde pocas remotas uno de los condicionantes msfuertes para el establecimiento y posterior desarrollo de los asentamientos (fotografa 2). Elnecesario equilibrio entre las necesidades y las disponibilidades de agua depende de loscondicionantes relativos al entorno natural y a los de las actividades humanas desarrolladas. La bsqueda de este equilibrio ha requerido en cada circunstancia particular la adopcin desoluciones de distinto tipo, entre las que siempre han destacado los azudes de derivacin y laspresas de embalse, sobre todo en aquellos pases en los que el agua no es un bien abundante(fotografa 3). En Espaa, si bien el agua es abundante, es irregular en su presencia en el tiempo y en el espacio.

Fotografa 3. Azud de la Casa de la Moneda (Segovia).

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Desde un principio las presas y azudes han sido actores principales en la Historia deEspaa en lo que afecta a la supervivencia y la satisfaccin de las necesidades de cadaasentamiento o ncleo y, en ms pocas recientes, tambin lo ha sido en lo que afecta a susprocesos de organizacin, es decir a los de la planificacin territorial1.

Fotografa 4. Presa de Tibi (Alicante).

En la poca que ocupa desde dos centurias antes de nuestra Era hasta finales del sigloXIX, y salvo tmidos, inconclusos y variados intentos, no puede hablarse de planificacinterritorial e hidrulica (fotografa 4). En el presente siglo los esfuerzos planificadores hanrequerido la construccin de un gran nmero de presas, erigindose estas como motores deldesarrollo socio-econmico de nuestro pas (fotografa 5).

Fotografa 5. Presa de La Serena (Badajoz).

1 Todas las culturas han necesitado de las presas y azudes, probablemente con una relacin amor/odio, pero en todo caso siempre han sido conocedoras de su dependencia.

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2. CONDICIONANTES EN LA EVOLUCION TIPOLOGICA DE LAS PRESASDE FABRICA

El diseo y construccin de presas vara en el espacio y en el tiempo. En el espacio porque los condicionantes de cada emplazamiento son irrepetibles2 y en el tiempo porque elconocimiento de los condicionantes que intervienen en la decisin ha ido evolucionando, ascomo la capacidad de influencia sobre ellos y el peso relativo de cada uno en la decisin final.

Fotografa 6. Presa de Riao (Len).

Fotografa 7. Presa de Rialb (Lrida).

2 Esta situacin, que es comn a todas las obras pblicas, es particularmente cierta en el caso de laspresas, debido a la gran cantidad de variables que intervienen en su planificacin, proyecto yconstruccin, y a su ntima relacin y dependencia con la naturaleza circundante.

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Los condicionantes pueden clasificarse en endgenos y exgenos. Los relativos a laingeniera de presas o endgenos se clasifican en intrnsecos o propios de cada emplazamiento(fotografa 6) y entorno -ambientales, topogrficos, geolgicos, geotcnicos, hidrolgicos,etc- y de tipo general o relativos al estado del arte en cada momento, es decir al estado de la teora, de la tcnica y de la tecnologa (fotografa 7). Dentro de los condicionantes endgenosde tipo general3 los ms relevantes son los referentes a los materiales utilizados en laconstruccin, al conocimiento de la interaccin de la presa con su entorno, es decir del cmo las acciones generan respuestas en la presa-embalse y al estado de la tecnologa aplicable a la construccin de presas. Los condicionantes exgenos o externos a la ingeniera de presasson los relativos a los aspectos econmicos, sociales, de polticos en general o de poltica deinfraestructuras de cada poca (fotografa 8).

Fotografa 8. Presa de Gabriel y Galn (Cceres).

3. PERIODOS EN LA EVOLUCION DE LA INGENIERIA DE PRESAS DEFABRICA

La disponibilidad de los materiales y el avance de la ciencia que los estudia hacondicionado el desarrollo de la Ingeniera de Presas de Fbrica. En este siglo, la evolucin delos hormigones ha determinado la de la tipologa de las presas, mtodos de construccin ycalidad y economa de obra. La evolucin de los conglomerantes ha estado dirigida por labsqueda de sistemas de fabricacin que garantizasen una calidad uniforme y suficiente y porlas indagaciones sobre elementos sustitutivos que mejorasen las caractersticas del cemento base y redujesen su calor de hidratacin. Pueden distinguirse los siguientes periodos en el desarrollode los conglomerantes:

3 La transmisin de las ideas y saber siempre ha sido mas fcil que la transferencia de medios y recursos.

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* Periodo de utilizacin de cales y cementos naturales, que ocupa desde las primerascivilizaciones hasta los primeros aos de este siglo.

* Periodo inicial de los cementos artificiales, que ocupa las primeras dcadas de estesiglo. En este periodo se alcanza el conocimiento elemental de los componentes yprocesos de hidratacin que explican las caractersticas de los distintos cementoshidrulicos.

* Periodo de desarrollo y mejora de los cementos artificiales, que ocupa desde ladcada de los 40 hasta la mitad de la de los 60. En este periodo se produce unpaulatino y sustancial progreso en los procesos de fabricacin y control y, enconsecuencia, de la uniformidad del suministro.

* Periodo de inicio en el uso de adiciones puzolnicas, que comprende gran parte dela dcada de los 50 y se extiende hasta finales de la de los 70.

* Periodo de intensificacin en el uso de adiciones puzolnicas, que comprende desdefinales de los 70 hasta la actualidad y coincide con el desarrollo de las presas deHCR.

En el desarrollo evolutivo de los hormigones se pueden establecer distintos periodos yescuelas. En lo que se refiere a las escuelas se puede en esencia distinguir: la escuelaamericana, que abogaba por bajas dosificaciones de conglomerante y altos contenidos depuzolanas, y la europea, que lo hacia por las altas dosificaciones de conglomerante y reducidos contenidos de puzolanas. En lo que se refiere a los periodos evolutivos se pueden sealar lossiguientes.

* Periodo previo, que ocupa el tiempo hasta a 1940. Durante este periodo sedesarrollan los aspectos bsicos, se utilizan distintos tipos de hormigones, se alcanza un estadio mnimo en la ciencia y tecnologa y se publicacin de las primerasnormas.

* Periodo de desarrollo, que ocupa el tiempo desde 1940 hasta 1970. Durante esteperiodo se le da una progresiva importancia de las arenas, se produce un cambio enla concepcin de la calidad y su control y se hace un uso progresivo de laspuzolanas.

* Periodo de desarrollo del hormign compactado con rodillo (HCR), que ocupa desde 1970 a la actualidad.

La evolucin de la tecnologa en la construccin de presas ha estado condicionada por el desarrollo tecnolgico general y por el incremento de la velocidad de construccin, queconllevan la necesidad de utilizar conglomerantes de baja energa y tcnicas de refrigeracin del hormign y/o de sus componentes y de revisar los criterios de diseo. Se pueden considerar lossiguientes periodos en la evolucin tecnolgica

* Periodo pretecnolgico, que ocupa el tiempo hasta 1900. Este periodo se caracteriza por la utilizacin de medios manuales y mtodos intuitivos (fotografa 9).

* Periodo en el que se dan los primeros pasos del desarrollo tecnolgico, que ocupa los aos desde 1900 hasta 1930. Durante periodo coexisten las fabricas de mampostera con las hormign, los medios e instalaciones de puesta en obra son cada vez maspotentes y se construyen las presas por mnsulas, es decir aparecen las juntasfuncionales (fotografa 10).

* Periodo de desarrollo de los actuales mtodos de puesta en obra, que ocupa losaos desde 1930 hasta 1970. Durante este periodo las plantas de tratamiento deridos cada vez mas fiables y regulares, se introduce la clasificacin hidrodinmicade las arenas -a partir de los 60- y las tcnicas de enfriamiento de los componentes

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del hormign y/o del hormign colocado, se construyen las presas por bloques -juntas longitudinales y transversales-, se desarrollan las tcnicas de inyeccin engeneral y se incrementa el distanciamiento entre el regulado pragmatismoamericano y la practicidad europea (fotografa 11).

* Periodo de desarrollo de la tcnica de construccin de presas de fbrica conhormigones consolidados con vibracin y compresin externas (Rollcrete o HCR),que ocupa los aos desde 1970 hasta la actualidad (fotografa 12).

Fotografa