El que hace algo puede equivocarse, pero el que no hace nada ya está

equivocado

“PRESAS DE EMBALSE”

Presentado por:

- Raúl Alfonso Gómez Silva Bacigalupo

II FORO INTERNACIONAL REGIONAL ACI PERU

AREQUIPA 2010“Progress Thru Knowledge”

“Progreso a Través del Conocimiento”

PRESAS• Definición

Se entienda por presa a una estructura hidráulica que se colocaen forma atravesada en el lecho de un rió, con el fin de crearun almacenamiento, dicha estructura debe satisfacer lascondiciones normales de estabilidad y ser relativamenteimpermeable.

• ClasificaciónLas presas se pueden clasificar con relación.1.- Por su altura2.- Por su propósito3.- Por el tipo de construcción y los materiales que

La constituyen.

PRESAS DEL TIPO GRAVEDAD

• Es costumbre limitar él termino presa de gravedad a las presas de concreto o mampostería, las cuales resisten el sistema de fuerzas que le son impuestas, principalmente por el peso propio de ellas mismas. Sin embargo si la presa es ligeramente convexa en planta, hacia aguas arriba, en toda su longitud, una pequeña proporción de las cargas impuestas se transmitirá por acción de arco.

PRESAS EN ARCO

• El termino presa en arco se usa para designar una estructura curva, masiva de concreto o mampostería, con convexidad hacia aguas arriba, la cual adquiere la mayor parte de su estabilidad al transmitir la presión hidráulica y cargas adicionales, por acción del arco.

PRESAS DE MACHONES O

CONTRAFUERTES

• Las presas clasificadas con esta denominación comprenden doselementos estructurales principales:Una cubierta inclinada que soporta el empuje hidráulico ymachones, contrafuertes o muros que soportan la cubierta ytrasmiten las cargas a la cimentación a lo largo de planosverticales, se pueden considerar tiposPresas de machones y losas.Presas de arcos múltiples.Presas de machones con cabeza.- estas se forman adelgazando el machón, propiamente dicho, hacia aguas abajo, y dejando un ensanchamiento o cabeza en lado de aguas arriba. Los términos de cabeza redonda o cabeza de diamante se refieren a la forma del ensanchamiento, se debe prever la construcción de llaves y tapajuntas, entre cabezas, con objeto de garantizar la impermeabilidad del conjunto.

PRESAS DE MACHONES O CONTRAFUERTES

PRESAS DE TIERRA Y ENRROCAMIENTO

Este Tipo de presas esta formada por rocas sueltas, grava,arena, limo o arcillas en muy variadas combinaciones, con elfin de obtener un grado de impermeabilidad y compactaciónaceptables y previamente establecidos por medios de rodillosliso, rodillo con patas de cabras, rodillo vibratorio, pudiéndoseconsiderar los tipos siguientes.Presas homogéneas de Tierra.Presa homogéneas de enrrocamientoPresas de materiales graduados.

Etapas que comprende un aprovechamiento hidráulico

• Investigaciones detalladas• Reconocimiento• Proyectos definitivos

Reconocimiento

• Es la etapa inicial para la determinación de un proyecto en la cual se debe contar con toda la información disponible, esquemas anteriores, cartas geográficas y fotografías aéreas.

•• Debe conformarse un grupo de trabajo con un profesional de experiencia además de un

geólogo, un hidrólogo, para la toma de decisiones iniciales.•• Conclusión de esta fase de estudio es proponer alternativas que serán ponderadas para ser

llevadas a la etapa de investigación.•

OBRAS DE EMBALSE

Levantamiento topográfico

Investigaciones hidrológicas

• Caudales máximos• Caudales mínimos• Caudales medios • Probabilidades de eventos extremos, curvas de frecuencia, conceptos de probabilidad, periodo de

retorno, probabilidad de ocurrencia de un evento.

INVESTIGACIONES DETALLADAS

•Información geológica

Información geológica

• Se efectúan sondeos, perforaciones en los sitios donde se debe proyectar estructuras sobre todo en presas y boca tomas.

Investigaciones económicas

• Según el tipo de proyecto• Determinación del B/C (Beneficio / Costo)• Tasa interna de retorno TIR

Investigaciones complementarias

• Son propias para cada proyecto, por ejemplo para estudio de agua del subsuelo / Hidrogeológico

- Descripción general

- Uso actual de recursos hídricosa) Descripción tierrasb) Uso y control del aguac) Suministro de agua potable

- Necesidades del proyecto y su requerimientos, cantidad de agua de acuerdo a sus usos.

- Plan de Desarrollo

- Forma y secuencia del desarrollo del proyecto (INFRAESTRUCTURA)

- Análisis económicos y costos de construcción

- Conclusiones y recomendaciones

PROYECTO DEFINITIVO

FACTORES QUE GOBIERNAN LA SELECCIÓN DEL TIPO PRESA

.1.- Topografía

a) Perfil del río

Tramo de cabecera 5000 a 3500 m.s.n.m., pendientes fuertes.

Tramo intermedio 3500 a 1500 m.s.n.m. pendientes moderadamente fuertes

Tramo inferior menos de 1500 m.s.n.m. pendientes suaves.

b) Secciones transversales

Sección en cañón Gran poder erosivo, tramo de cabecera

Sección en U Formación glaciales, tramos intermedios

Sección en V Formaciones fluviales tramos intermedios

Sección en llanura Tramo inferior zonas de sedimentación

c) Relación coronación altura Tipo de presa

4<HC

7<<HCH

7>HC

arco delgado - arco bóveda

arco gravedad

Tipo gravead - contrafuertes

Presas de Tierra, posibilidad de ser utilizadas en cualquier tipo de sección.

2.-Geología- Potencia del manto sobre el cual debe ir la estructura- Permeabilidad, pruebas Lugeon- Resistencia, soporte del suelo de cimentación

• 3.-Disponibilidad de los materiales- Suelos para terraplenes- Roca o materiales de enrocamiento- Agregados para concreto, arenas, piedra

5.-Obras de Desvío-Túnel de desvío-Canal a media ladera-Entre bloques de presa (condicional a la magnitud de caudales

6.-Obras de toma

En la actualidad se ha descartado las torres de toma y se usan los túneles de derivación con utilización de válvulas del tipo Aguja, Cono Fijo y las del tipo Howel Bunger

Las presas del tipo de tierra, enrocamientos y relleno zonificado se pueden construir en cualquier tipo de boquilla, dependiendo de los materiales disponibles y la determinación del aliviadero de demasías.

RESUMEN DE LAS CARACTERÍSTICAS PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE PRESA

TOPOGRAFÍA DEL SITIO DE PRESA

CARACTERÍSTICAS DE LAS FUNDACIONES

MATERIALES DISPONIBLES

OTRAS CARACTERÍSTICAS

TIERRAº No limitante salvo en casos

muy estrechos donde puedeser muy difícil elmovimiento del equipopesado

Se adapta a cualquier tipodonde no es aconsejableotro tipo de presa, seadaptan bien a los sismos.

Cantidades adecuadas demateriales permeables,impermeables o semiimpermeables, biendiferenciadoMaterial propuesto parafiltros y drenes

No tiene limitacionesrazonables de altura,requiere de aliviaderos ytomas por lo generalseparados se requiereespacio en la boquilla

HOMOGÉNEA Similar al anteriorusualmente se usa en sitiosllanos

Similar a la anterior menoradaptabilidad a sismos.

Materiales que tenganproporciones adecuadas definos y gruesos. Materialapropiado para filtrosdrenes para protección detaludes

Usualmente son presasbajas por limitaciones demateriales semejante alanterior.

ENRROCADO No limitante Requiere fundaciones conmayor soportabilidad quelas de tierra, pero puedenser permeables. Muy buenaadaptabilidad a sismos.

Canteras explotables yenrocados disponiblesuficiente material parafiltros

Similares a las presas detierra zonificada

TOPOGRAFÍA DEL SITIO DE PRESA

CARACTERÍSTICAS DE LAS FUNDACIONES

MATERIALES DISPONIBLES

OTRAS CARACTERÍSTICAS

CONCRETO

GRAVEDAD No limitante se utiliza ensitios no demasiadoestrechos. Salvo cuando losestribos son pobres

Roca sana o relativamentesana, poco fracturada parapresas bajas, puedeutilizarse en fundacionespermeables. Buenaadaptación a los sismos.

Prácticamente no limitantesalvo el sitio donde nohaya cercanos, agregadossuficientes para el concreto.

No tiene limitaciones dealtura razonables, por logeneral no requiere deespacio adicional paraaliviaderos y tomas.

CONTRAFUERTES No limitante usualmente seusa en sitios amplios

Similar al anterior pero algomás exigente, menosadaptable a los sismos quelas de gravedad

Similar a la anteriorRequieren acero de refuerzoy encofrados especiales

No tiene limitaciones dealtura razonables, presentanmayores dificultades que laanterior para ubicación delaliviadero y tomas.

ARCO Valles estrechos en formade U o de V, también ensitios que artificialmente seles forma (presas mixtas)

Roca sana o que puedeconvertirse en tal a pococosto tanto en lacimentación como en losestribos, se adaptan a lossismos.

Similar a las de gravedadpero requieren de menosvolumen.

Usualmente son presasaltas, con limitantes en laubicación, del aliviadero ytomas.

FALLAS DE PRESAS

CAUSA %

Falla de la cimentación 34Falla de la estabilidad de la presa 37Obra de excedencia inadecuada 17Falla de diques en la presa 1Falla de conductos de desfogue 3Sismos 3Otras 5

CONCLUSIONES

•Se debe plantear como objetivo la dación de una “Ley del Desarrollo Nacional”, que establezca metas, prioridades y objetivos para la realización de proyectos de inversión dentro del área involucrada en la Regiones Arequipa y otras de necesidad urgente en el Perú; la cual funcionará en forma automática sobre el derecho a las inversiones públicas y privadas sin consideración específica del destino político del país

Es necesario fortalecer técnica y económicamente las oficinas de administración de aguas así como otros organismos de desarrollo y entidades del Estado, para usos de las cuencas de los ríos del Perú, con el fin optimizar objetivos sobre el desarrollo agrícola, potencial hidroeléctrico, minero y poblacional a corto, mediano y largo plazo, logrando una verdadera integración regional en beneficio y formación de la Macro Región Sur del Perú

Arequipa, Setiembre 2010

Raúl Gómez Silva Bacigalupo

Ing_rgsb@hotmail.com

FINMuchas Gracias