PRESAS

1. INTRODUCCION

Las presas de almacenamiento tienen la funcin del suministro de agua a una poblacin, ya sea para uso domestico, generacin de energa o para el riegodecultivos.

Independientemente de cul sea el uso que se le da a una presa de almacenamiento su funcin principal es mantener el depsito lleno para asegurar la disponibilidad del recurso en tiempos de sequia.Para asegurar que esto ocurrir, es necesario plantear un adecuado diseo hidrolgicodeunapresadealmacenamiento.

Para la realizacin de un diseo hidrolgico de la capacidad til de una presa de almacenamiento, es necesario que se cuente con una serie de registros histricos hidrometeorologicos del sitio en cuestin. Aunque generalmente estos son insuficientes para el diseo de proyectos hidrulicos solo sirven nicamente para ver el proyecto desde una sola perspectiva. Es por ello que a partir de registros histricos, se crean los registros sintticos, que son datos que permitirn mirar el proyecto bajo varias perspectivas o bajo diferentes escenarios. No se debe descartar el hecho de las prdidas y volmenes sobrantes que dicho depsito de almacenamiento pueda tener, es por ello que la simulacin hidrolgica es una herramienta til cuando se tiene este tipo de situaciones.

1.1 OBJETIVO

Con este trabajo se busca dar a conocer las ventajas y posibles soluciones con la construccin de presas que se obtienen con las presas, con esto se quiere demostrar que as como nos sirven de mucho estas construcciones tenemos algunos detalles que cuidar sobre el bienestar de las poblaciones cercanas a ellas, se est seguro de que son muy importantes en la infraestructura del pas. Una presa en el desarrollo social nos da demasiadas ventajas para el bienestar social, pero es posible que las personas piensen que solo sea para la generacin de electricidad, y se busca demostrar que tienes algunos otros usos que tambin son de suma importancia, y que en su mayora de las personas no conocen todos estos beneficios que nos brindan las presas.

2. QU SON LAS PRESAS?

En el campo de la ingeniera, se llama presa o represa a un muro que ha sido fabricado a base de piedra, de hormign o de cualquier tipo de materiales sueltos, por lo general en una cerrada o desfiladero que se encuentra sobre un ro, un arroyoouncanal.Una presa es una estructura que se emplaza en una corriente de agua paraembalsarla y/o desviarla para su posterior aprovechamiento o para proteger una zona de sus efectos dainos

2.1 ANTECEDENTES

La primera presa de la que se tiene constancia se construy en Egipto en el 4000 a.C. para desviar el cauce del Nilo y proporcionar ms terreno a la ciudad de Menfis. Muchas presas de tierra antiguas, como las construidas por los babilonios, formaban parte de un complejo sistema de riego que transformaba regiones no productivas en frtiles vegas capaces de mantener a grandes poblaciones. Muy pocas de ms de un siglo de antigedad se mantienen en pie debido a los destrozos de las inundaciones peridicas.

3. FUNCION DE LAS PRESAS

La finalidad de las presas es contener el agua en el cauce fluvial, con el objetivo de que la misma pueda ser utilizada de forma provechosa, como por ejemplo, en abastecimientos o regados, aqu se eleva su nivel para luego derivarla a las canalizaciones de riego. Tambin se utiliza para producir energa mecnica, cuando se transforma la energa potencial del almacenamiento en energa cintica, y la misma vuelve a convertirse en energa mecnica, cuando la fuerza del agua produce que se accione algn elemento mvil. A partir de all se puede utilizar la energa mecnica tanto de forma directa como indirecta.Los motivos principales para construir presas son concentrar el agua del ro en un sitio determinado, lo que permite generar electricidad ,regular el agua y dirigirla hacia canales y sistemas deabastecimiento, aumentar la profundidad de los ros para hacerlos navegables, controlar el caudal de agua durante los periodos de inundaciones y sequa, y crear pantanos para actividades recreativas.

Las presas permiten controlar y disponer de agua con los siguientes fines:

Consumo humano Consumo industria Riego Control de crecidas Navegacin Proteccin de mrgenes Generacin Elctrica Turismo, Esparcimiento y Recreacin Piscicultura Contencin de aluviones

4. TRMINOS USADOS EN PRESAS:

El embalse: es el volumen de agua que queda retenido por la presa. El vaso: es la parte del valle que, inundndose, contiene el agua embalsada. La cerrada o boquilla: es el punto concreto del terreno donde se construye la presa. La presa o cortina: propiamente dicha, cuyas funciones bsicas son, por un lado garantizar la estabilidad de toda la construccin, soportando un empuje hidrosttico del agua, y por otro no permitir la filtracin del agua. A su vez, en la presa se distinguen:Los paramentos, caras o taludes: son las dos superficies ms o menos verticales principales que limitan el cuerpo de la presa, el interior o de aguas arriba, que est en contacto con el agua, y el exterior o de aguas abajo. La coronacin: es la superficie que delimita la presa superiormente. Los estribos o empotramientos: son los laterales del muro que estn en contacto con la cerrada contra la que se apoya. La cimentacin: es la parte de la estructura de la presa, a travs de lacual se transmiten las cargas al terreno, tanto las producidas por la presin hidrosttica como las del peso propio de la estructura. El aliviadero o vertedero: es la estructura hidrulica por la que rebosa el agua excedentaria cuando la presa ya est llena. Las compuertas: son los dispositivos mecnicos destinados a regular el caudal de agua a travs de la presa. La descarga de fondo: permite mantener el denominado caudal ecolgico aguas abajo de la presa. Las tomas son tambin estructuras hidrulicas, pero de menor entidad, y son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser abastecimiento a una central hidroelctrica o a una ciudad. Las esclusas: que permiten la navegacin "a travs" de la presa. La escalera de peces: que permite la migracin de los peces en sentido ascendente de la corriente.

5. 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 caractersticas del terreno y los usos que se le quiera dar al agua, condicionan la eleccin del tipo de presa ms adecuado.Existen numerosos tipos, comenzando con que puede hablarse de presas fijas o mviles, pero primero debemos clasificarlas en dos grandes grupos segn su estructura y segn los materiales empleados en su construccin. Aunque existen cuatro tipos fundamentales de presas:De gravedad (de hormign rodillado oconvencional) De contrafuertes De arco-bveda De escollera (de tierra o de roca), y tambin llamadas de materiales sueltos (estas son todas de gravedad). Presa hinchable Pudiendo tener un ncleo, de diferentes formas, o incluso una pantalla asfltica para sellar, o una parte de arcilla.Existen tambin presas hinchables, basculantes y pivotantes pero son de mucha menor entidad o han cado en desuso, por lo que no se consideran aqu.

5.1 Segn su estructura

Presas de gravedad: son todas aquellas en las que su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo, por lo que ste debe ser muy estable capaz de resistir, el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren.Dentro de las presas de gravedad se puede tener:Escollera - Tierra homognea, tierra zonificada, CFRD (grava con losa de hormign), de roca. De hormign - tipo RCC (hormign rodillado) y hormign convencional. Su estructura recuerda a la de un tringulo issceles ya que su base es ancha y se va estrechando a medida que se asciende hacia la parte superior aunque en muchos casos el lado que da al embalse es casi de posicin vertical. La razn por la que existe una diferencia notable en el grosor del muro a medida que aumenta la altura de la presa se debe a que la presin en el fondo del embalse es mayor que en la superficie, de esta forma, el muro tendr que soportar ms fuerza en el lecho del cauce que en la superficie.La inclinacin sobre la cara aguas arriba hace que el peso del agua sobre la presa incremente su estabilidad.

Presas de bveda o presas en arco: son todas aquellas en las que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua. Debido a que la presin se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada, se requiere que sta sea de roca muy dura y resistente. Constituyen las represas ms innovadoras en cuanto al diseo y que menor cantidad de hormign se necesita para su construccin.Cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal, tambin se denomina de bveda. Para lograr sus complejas formas se construyen con hormign y requieren gran habilidad y experiencia de sus constructores que deben recurrir a sistemas constructivos poco comunes.

5.2 Segn su material

Presas de hormign: son las ms utilizadas en los pases desarrollados ya que con ste material se pueden elaborar construcciones ms estables y duraderas; debido a que su clculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales. Normalmente, todas las presas de tipo gravedad, arco y contrafuerte estn hechas de este material. Algunas presas pequeas y las ms antiguas son de ladrillo, de sillera y de mampostera. En Espaa, el 67% de las presas son de gravedad y estn hechas con hormign ya sea con o sin armaduras de acero.

Presas demateriales sueltos: son las ms utilizadas en los pases subdesarrollados ya que son menos costosas y suponen el 77% de las que podemos encontrar en todo el planeta. Son aquellas que consisten en un relleno de tierras, que aportan la resistencia necesaria para contrarrestar el empuje de las aguas. Los materiales ms utilizados en su construccin son piedras, gravas, arenas, limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que ms destacan son las piedras y las gravas. En Espaa slo suponen el 13% del total.Este tipo de presas tienen componentes muy permeables, por lo que es necesario aadirles un elemento impermeabilizante. Adems, estas estructuras resisten siempre por gravedad, pues la dbil cohesin de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno. Este elemento puede ser arcilla (en cuyo caso siempre se ubica en el corazn del relleno) o bien una pantalla de hormign, la cual se puede construir tambin en el centro del relleno o bien aguas arriba. Estas presas tienen el inconveniente de que si son rebasadas por las aguas en una crecida, corren el peligro de desmoronarse y arruinarse. En Espaa es bien recordado el accidente de la Presa de Tous conocido popularmente como la "Pantanada de Tous".

Presas de Enrocamiento con Cara de Hormign (o Concreto): Este tipo de cortinas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos; por su forma de ejecucin y su trabajo estructural son diferentes. El elemento de retencin delagua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamaos, que soportan en el lado del embalse una cara de hormign la cual es el elemento impermeable. La pantalla o cara est apoyada en el contacto con la cimentacin por un elemento de transicin llamado plinto, que soporta a las losas de hormign. Este tipo de estructura fue muy utilizada entre 1940 a 1950 en cortinas de alturas intermedias y cay en desuso hasta finales del siglo XX en que fue retomado por los diseadores y constructores al disponer de mejores mtodos de realizacin y equipos de construccin eficientes.

5.3 Segn su aplicacin

Presas filtrantes o diques de retencin: son aquellas que tienen la funcin de retener slidos, desde material fino, hasta rocas de gran tamao, transportadas por torrentes en reas montaosas, permitiendo sin embargo el paso del agua.

Presas de control de avenidas: son aquellas cuya finalidad es la de laminar el caudal de las avenidas torrenciales, con el fin de que no se cause dao a los terrenos situados aguas abajo de la presa en casos de fuerte tormenta

Presas de derivacin: El objetivo principal de estas es elevar la cota del agua para hacer factible su derivacin, controlando la sedimentacin del cauce de forma que no se obstruyan las bocatomas de derivacin. Este tipo de presas son, en general, de poca altura ya que el almacenamiento del agua es un objetivo secundario.

Presas de Almacenamiento: Elobjetivo principal de stas es retener el agua para su uso regulado en irrigacin, generacin elctrica, abastecimiento a poblaciones, recreacin o navegacin, formando grandes vasos o lagunas artificiales. El mayor porcentaje de presas del mundo, las de mayor capacidad de embalse y mayor altura de cortina corresponden a este objetivo.

Presas hidroelctricas: En general, estas centrales aprovechan la energa potencial que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, tambin conocido como salto geodsico. El agua en su cada entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidrulica la cual transmite la energa a un generador donde se transforma en energa elctrica.

6. DISEO DE LA PRESA

Una presa debe ser impermeable; las filtraciones a travs o por debajo de ella deben ser controladas al mximo para evitar la salida del agua y el deterioro de la propiaestructura. Debe estar construida de forma que resista las fuerzas que se ejercen sobre ella. Estas fuerzas que los ingenieros deben tener en cuenta son: la gravedad (que empuja a la presa hacia abajo), la presin hidrosttica (la fuerza que ejerce el agua contenida), la presin hidrosttica en la base (que produce una fuerza vertical hacia arriba que reduce el peso de la presa), la fuerza que ejercera el agua si se helase, y las tensiones de la tierra, incluyendo los efectos de los sismos.Cuando se valora el mejor emplazamiento para construir una presa, el riesgo de terremotos forma parte del anlisis geolgico. Adems, los gelogos deben determinar qu tipo de terreno est expuesto a filtraciones y cul puede soportar el peso de la presa y el agua que contendr detrs de ella. .

6.1 ALTURA DE LA PRESA

.La altura de la presa est limitada por la topografa de su emplazamiento, aunque otros factores pueden determinar una altura mxima menor. Si la funcin principal de la presa es la obtencin de energa, la altura es un factor crtico, ya que la energa potencial del agua embalsada es mayor cuanto mayor es la altura a la que se encuentra. Si la presa es de contencin, el factor ms importante es la capacidad de almacenamiento. El volumen de agua embalsada es mayor cuanto ms alta es la presa. Otros factores son la utilidad y el valor de las tierras que quedarn sumergidas, y si las aguas afectarn a importantes vas de comunicacin.

6.2 ALIVIADEROS

Despus dedeterminar el nivel del embalse en condiciones normales, hay que establecer los procedimientos que aseguren que este nivel no se supere. Los aliviaderos son necesarios para descargar el excedente de agua para que ste no dae la presa, la central elctrica ni la ribera del ro delante de la presa. El tipo de aliviadero ms comn es el derrame. Este sistema consiste en que una zona de la parte superior es ms baja. Para permitir el aprovechamiento mximo de la capacidad de almacenamiento, estas partes ms bajas estn cerradas con unas compuertas mviles. En algunas presas, los excedentes de agua son tan grandes que hay aliviaderos en todo el ancho de la presa, de forma que la estructura es una sucesin de pilares que sujetan compuertas levadizas. Otro tipo de aliviadero es el salto de agua, un canal de hormign ancho, con mucha pendiente, que se construye en la base de algunas presas de altura moderada.Las grandes presas de bveda construidas en caones rocosos tienen normalmente, ro abajo, paredes demasiado inclinadas para utilizar aliviaderos de derrame. Un ejemplo de esto es la presa Hoover, en el ro Colorado (Estados Unidos), en la que se utilizan vertederos de pozo, que consisten en un conducto vertical que conduce agua del embalse, cuando el nivel es alto, hasta un conducto horizontal que atraviesa la presa y la lleva ro abajo.

6.3 DESAGUADEROS

Adems de los aliviaderos, que aseguran que el embalse no rebase la presa, los desaguaderos son necesarios para extraerde modo constante agua del embalse. El agua extrada puede descargarse ro abajo, puede llevarse a los generadores para obtener energa hidroelctrica o puede utilizarse para riego. Los desaguaderos son conductos o tneles cuyas entradas se encuentran a la altura del nivel mnimo del embalse. Estas tomas poseen unas compuertas o vlvulas que regulan la entrada de agua.

6.4 PROTECCIN CONTRA LA EROSIN

Hay que evitar que el agua que se enva ro abajo erosione la base de la presa. Para reducir la velocidad del agua se construyen unos embalses llamados cuencas amortiguadoras, que forman parte de las estructura de la presa. Existen dos tipos de estructura que se utilizan para disipar la energa destructiva que lleva el agua al caer. Uno en el que el flujo rpido y de poca profundidad que baja de la presa se convierte en un flujo profundo y lento al hacerlo pasar por una falda horizontal o poco inclinada de hormign, construida ro abajo desde la base de la presa. En el otro tipo la base de la presa tiene una forma que desva el flujo, que baja a gran velocidad, hacia arriba y lo hace girar. Este giro disipa la energa destructiva del agua.

6.5 CONSTRUCCIN DE PRESASUn aspecto importante de la construccin de presas es la desecacin y preparacin de los cimientos. La desecacin se consigue normalmente mediante una o varias ataguas, diseadas para eliminar el agua del terreno donde se va a construir la presa. Las ataguas pueden ser presas de tierra o conjuntos dechapas de acero asentadas sobre pilotes y sujetas con tierra. Tambin se deben construir ataguas a los lados del ro para evitar el desbordamiento de su curso antes y despus de la presa, y tneles rodeando la presa para conducir el agua. Estos tneles pueden aprovecharse cuando se haya terminado la presa. Si las condiciones topogrficas impiden la construccin de tneles, la presa se debe realizar en dos etapas. Primero se instala una atagua que deseca la mitad del ancho del ro y se construye la base de esa mitad de la presa. Despus se elimina esta atagua y se construye una en la otra mitad. La construccin de grandes presas puede durar ms de siete aos; la posibilidad de que se produzcan inundaciones durante este periodo constituye un serio problema.

7. CONSECUENCIAS

7.1 ASPECTOS A FAVOR DE LAS PRESAS:

-Controlan las fuertes avenidas de agua-Permiten una mayor recarga del acufero-Aseguran el establecimiento de cultivos-Impiden daos a poblados cercanos al ro-Favorecen a una parte de los productores del sector social-Se acaba con la amenaza de inundaciones-Transformar en reas cultivadas, aquellas regiones que eran verdaderos desiertos.-Proveer de agua para el consumo industrial y consecuentemente, el desarrollo sustentable de nuevos polos industriales.-Producir electricidad a partir de la energa hidroelctrica, "energa limpia y renovable", que permite el crecimiento de ciudades y el desarrollo del aparato productivo.-Controlar las crecidas, beneficioindispensable para el desarrollo sostenido de las reas pobladas evitando inundaciones.-Turismo, Esparcimiento y Recreacin. Los embalses de las represas son espacios utilizados para deportes nuticos, la pesca deportiva y el campamentismo.-Desarrollar la produccin ictcola para consumo alimentario. Los embalses ofrecen condiciones apropiadas para la cra de peces.

7.2 ASPECTOS EN CONTRA DE LAS PRESAS:

-Atacan la biodiversidad en la zona donde se construiran-El manifiesto de Impacto Ambiental est incompleto-No justifican el enorme gasto-Retendrn agua en perjuicio de los productores de la parte baja-Alteran el ecosistema.

8.PRESA TRES GARGANTAS:

La cantidad de electricidad generada por la planta de las Tres Gargantas equivale ms o menos a la que se consigue quemando 49 millones de toneladas de carbn

La presa de las Tres Gargantas est situada en el curso del ro Yangzi en China y es la planta hidroelctrica y de control de inundaciones ms grande del mundo.La presa de las Tres Gargantas est situada en el curso del ro Yangts en China. Es la planta hidroelctrica ms grande del mundo, superando holgadamente a la de Itaip sobre el Ro Paran la cual qued relegada al segundo lugar.

La presa se levanta a orillas de la ciudad de Yichang, en la provincia de Hubei, en el centro de China. El futuro embalse llevar el nombre de Gorotkia, y podr almacenar 300.000.000 billones de m3. Contar con 32 turbinas de 700 MW cada una, 14 instaladas en el lado norte de la presa, 12 en el lado sur de la presa y seis ms subterrneas totalizando una potencia de 24.000 MW.

En los planes originales esta sola presa tendra la capacidad de proveer el 10% de la demanda de energa elctrica China. Sin embargo el crecimiento de la demanda ha sido mayor del esperado y aun si estuviera completamente operativa hoy solo sera capaz de proveer de energa al 3% del consumo interno chino.

Esta monumental obra dej bajo el nivel de las aguas a 2 ciudades y 12 pueblos, afectando a casi 2 millones de personas y sumergiendo unos 630 km2 de superficie de territorio chino.

8.1DATOS TECNICOS

Superficie del embalse 576 km2Longitud del embalse 600 kmNAMO175 mAlmacenamiento39.300 m3Volumen de descarga 100000 m3Nmero de esclusas5Nmero de turbinas26Producirn el 11% de la energa que consume ChinaCapacidad instalada total l8.2 KWProduccin anual 84700 kw/hExcavacin de tierra y rocas 147 m3Hormign93 m3Cemento10.8 TonAcero laminado195 TonMadera1.6 m3Peso de equipos280000 Ton8.2BENEFICIOSPero no todo son inconvenientes, ya que tambin lleva consigo beneficios, siendo el principal beneficio la gran energa que producir, as la presa ser capaz de generar 18.200 megavatios por hora de energa elctrica, gracias a sus 26 turbinas gigantes, el equivalente a dieciocho centrales nucleares juntas, convirtindose en la presa ms grande del mundo, dejando detrs suyo el embalse de Itaip, entre Brasil y Paraguay (capaz de producir 12.600 megavatios). En los pases que no disponen de yacimientos de combustibles fsiles como es el caso de China, la energa hidroelctrica, generada a partir de la energa potencial del agua embalsada, constituye una fuente de energa inmediata y fundamental debido a la escasez de otros recursos energticos.La gran presa estimular el crecimiento econmico en el corazn de la regin de Yangtz al eliminar uno de los principales obstculos de su desarrollo, que es la escasez de energa. De esta manera atraer las iniciativas de las compaas extranjeras y as utilizar sus ventajas en capitales y tecnologas.Otra de los beneficios ser el control del cauce del ro y controlar las riadas que regularmente arrasan el curso del ro. De esta manera, con la presa se terminarn los problemas de las crecidas incontroladas del ro, cuyas aguas se cobraron 500.000 vidas humanas durante la segunda mitad del siglo pasado y 800.000 en lo que va de ste.Respecto a las consecuencias medioambientales que traer la gran presa, los oficiales encargados de la obra aseguran que han previsto todas las consecuencias, aludiendo que darn trabajo a todos los desplazados y que el dao ecolgico ser mnimo.Estos beneficios son posibles a expensas de los cambios ecolgicos que acompaan a la alteracin fsica del ro que resulta de cortar el flujo, con lo que lentamente se forma un cuerpo de agua estacionario con caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas completamente nuevas. Estos mismos cambios ecolgicos son los responsables de los efectos perjudiciales asociados con las presas, ya vistos anteriormente.HIPTESIS 1. Se beneficiara la sociedad con laconstruccin de la presa.2. La sociedad estar expuesta a inundaciones con el colapso de la presa. 3. Habr ms produccin en el campo.4. Se aprovechara ms el agua.5. Habr ms energa si la presa funciona como presa hidroelctrica. 6. Habr ms fuentes de trabajo.7. Se alterara el ecosistema.8. Se reducir el problema de escases de agua.9. No traer ningn beneficio la construccin de la presa.10. Su construccin es muy costosa.

VARIABLESCaudal de rioEstudiosImpacto ambientalPlanta hidroelctricaMaterialesZona de embalseGeneracin de energaInundaciones RiegoAgricultura

9. CONCLUSIONES

El trabajo aqu mostrado nos da una muy buena y amplia informacin acerca del tema, presas lo cual nos ayuda a saber todo lo referente a ello, debido a su contenido.

Esta documento que nos presenta desde la historia de las presas, hasta como se han venido utilizando y mejorando los distintos mtodos de construccin y tipos de estas tomando en cuenta las necesidades y usos que se requieran cubrir nos da la informacin adecuada para lograr un buen entendimiento y poder aplicar su contenido. En esta recopilacin de documentos podemos encontrar ejemplos de presas hidrulicas de todos los tipos con lo cual es ms fcil su investigacin. El modo en el que est estructurado es muy bueno por su orden en el contenido. Al concluir la lectura de esta investigacin el interesado podr reconocer todo lo referente a este tema.