Tipos de Represas

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    01-Jan-2016
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  • Introduccin

    La disponibilidad del agua ha sido desde pocas remotas uno de los condicionantes ms

    fuerte para el establecimiento y posterior desarrollo de los asentamientos. El necesario

    equilibrio entre las necesidades y las disponibilidades de agua depende de los

    condicionamientos 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 de soluciones de distinto tipo, entre las que siempre han destacado los azudes

    y las presas de embalse, sobre todo en aquellos pases en los que el agua no es un bien

    abundante o si bien es abundante, es irregular en su presencia y en el espacio.

    Una de las primeras y principales actividades de la ingeniera civil es la construccin de

    presas. Todas las grandes civilizaciones se han caracterizado por la construccin de

    embalses de almacenamiento para suplir sus necesidades, en las primeras pocas para

    satisfacer las demandas de irrigacin surgidas del desarrollo y expansin de la agricultura

    organizada. Al operar las condiciones de restriccin impuestas por circunstancias locales,

    especialmente de clima y topografa, el podero econmico de las civilizaciones sucesivas

    estaba ligado a la experiencia y conocimientos en materia de ingeniera de recursos

    hidrulicos. La prosperidad, la salud y el progreso material se ligaron cada vez ms a la

    habilidad de almacenar y conducir el.

    El propsito principal de una presa puede definirse como el de proveer retencin y

    almacenamiento de agua de una manera segura. Si los efectos de la sedimentacin o

    limitaciones similares, dependientes del tiempo en su utilidad operacional, no se toman en

    cuenta, no hay un perodo de diseo estructural nominal para las presas. Como corolario de

    este hecho, cualquier presa debe representar una solucin de diseo especfica para las

    circunstancias del lugar. Por tanto, el diseo debe representar un equilibrio ptimo entre

    las consideraciones tcnicas locales y las econmicas en el momento de la construccin.

  • Represas

    Definicin:

    Las presas son estructuras hidrulicas de contencin que permiten conseguir niveles de inundacin previstos y el embalsamiento de las aguas.

    Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regado, para elevar su nivel con el objetivo de derivarla a canalizaciones de riego, para laminacin de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la produccin de energa mecnica al transformar la energa potencial del almacenamiento en energa cintica y sta nuevamente en mecnica al accionar la fuerza del agua un elemento mvil. La energa mecnica puede aprovecharse directamente, como en los antiguos molinos, o de forma indirecta para producir energa elctrica, como se hace en las centrales hidroelctricas.

    Tipos de represa: 1 Presas rgidas Las presas rgidas son bsicamente construidas en concreto. Pueden ser:

    a) Presas por gravedad.

    Es aquella en la 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 suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren.

  • b) Presas de arco.

    Estas presas son estructuras curvas y delgadas que comnmente contienen refuerzo, barras de acero o que cables de acero. El volumen de hormign requerido es mucho menos que para las presas de gravedad y presas de arco de gravedad, pero la capacidad de la base en fundaciones y estribos para sostener o resistirse a cargas debe ser de un alto grado. Las presas de arco por lo general son construidas en gargantas estrechas y profundas en regiones montaosas donde el acceso y la disponibilidad de materiales de construccin plantean problemas agudos. El anlisis asume que dos clases principales de desviaciones o dislocaciones afectan la presa y sus estribos. La presin del agua sobre la corriente arriba de la cara de la presa y presiones de elevacin de la filtracin bajo la presa tiende a hacer girar la presa sobre su base por la accin de voladizo. Adems la presin de agua del depsito tiende a aplanar el arco y empujarlo ro abajo. Las asunciones hechas no son estrictamente verdaderas entonces el efecto de cada uno debe ser entendido antes de la aceptacin del diseo: El hormign en la presa y las fundaciones de roca es homogneo e isotropico; Tensin dentro del lmite elstico tanto para el hormign como las formaciones de roca y aquella tensin sern proporcionales para tirar; Estas secciones planas antes del doblamiento permanecen planas despus del doblamiento; Estas tensiones directas varan directamente entre la corriente rio arriba y ro abajo , tanto en elementos de voladizo como en el arco; qu el mdulo de elasticidad del hormign y el mdulo de deformacin de la fundacin es el mismo en la tensin como en la compresin; que deformaciones debidas a temperaturas y tensiones son proporcionales a cambios de temperaturas; que la carga de agua sobre las paredes del depsito no causa movimientos diferenciales en el lugar de la presa; que las deformaciones de fundacin son independientes de la forma de la fundacin.

    Presa Hoover Presa Altus

  • c) Presas de bveda.

    Las presas de bveda emplean los fundamentos tericos de la bveda tpica. La seccin curva muestra una convexidad orientada hacia el embalse, y as la carga se distribuye por toda la capacidad de la presa hacia los extremos; las paredes se constituyen con pequeos valles y caones en los cuales se suele construir este tipo de presa. Si las condiciones son favorables, esta construccin necesita menor cantidad de hormign que la de gravedad, pero es muy difcil ubicar emplazamientos propicios donde se puedan construir.

    Presa El Atazar

  • Presas de contrafuertes: Las Presas de Contrafuerte fueron las primeras desarrolladas para conservar el agua en regiones donde los materiales eran escasos o caros pero de trabajo era barato. Las presas fueron usadas para la irrigacin y objetivos mineros. Como los diseos se han hecho ms sofisticados, las virtudes y las debilidades de las presas de tipo de contrafuerte se han hecho evidentes. La presin del agua sobre la corriente inclinada arriba de la cara se aade a la estabilidad de la presa, tanto por su magnitud como direccin. Con el drenaje libre de las fundaciones entre los contrafuertes, la elevacin sobre sus bases es considerablemente reducida. La flexibilidad general de la presa puede acomodar el movimiento diferencial de las fundaciones. A no ser que el material de fundacin tuviera un escape menor de agua, no debera poner en peligro la presa. Un mnimo de materiales es requerido pero su colocacin exacta implica a obreros expertos y costos unitarios ms altos. Mientras la construccin est en niveles bajos, el trabajo puede ser sobre encabezado por inundaciones sin daos serios con ahorros considerables en los trabajos de diversin del ro. Para presas grandes la distribucin de tensin en los contrafuertes (de la carga de agua, el propio peso, efectos termales y movimientos de fundacin) es compleja y no es conforme a la distribucin lineal sobre planos horizontales. Los modelos muestran tensiones extensibles cerca de las cabezas de la fundacin de los contrafuertes en el caso de fundaciones buenas aunque tales acentos no sean evidentes desde el anlisis convencional analtico. Los anteproyectos por lo tanto deberan ser complementados por estudios detallados que usan elementos finitos o mtodos foto elsticos. Las presas tipo contrafuerte encuentran uso particular en amplios valles donde la roca sana sera la excepcin mejor que la regla. Investigaciones cuidadosas son por lo tanto esenciales en particular si la presa debe ser rgida. Si una presa de contrafuerte es de dimensiones delgadas, sobre todo mltiple arco, y las aguas de inundacin deben pasar sobre ella, un examen muy cuidadoso es necesario de los modos posibles de vibracin. Lo que no es serio para una presa de gravedad podra ser desastroso para una presa de contrafuerte. La estabilidad lateral de contrafuertes no es considerada ahora por ser seria excepto en altas presas, pero debera ser comprobada, sobre todo en las reas ssmicas conocidas. Aqu aparece un caso para estudiar los arcos mltiples de larga longitud en amplios valles. Por ejemplo los arcos seran gruesos, no re reforzados, y construidos por mtodos concretos de masas. Hay alcance considerable para el uso por pre-tensin para modificar tensiones dentro de las presas de contrafuerte as como para mejorar su estabilidad.

  • Presa Chief

    Joseph

    Presa Le Prele (PRESA DE CONTRAFUERTE DE ENLOSADO

    PLANO)

  • Presas de bveda mltiple

    Se conoce como Presa de Bvedas mltiple, a toda presa de contrafuertes con pantallas entre los mismos en forma de arco o bveda.

    Presa Esparragalejo, Espaa

    Presa Esparragalejo en la actualidad

  • 2 Presas flexibles

    Las presas flexibles son rellenos de suelos y/o enrocado. Su seccin transversal es un trapecio con tendido de los taludes del terrapln de acuerdo a las condiciones de estabilidad del material que lo conforma.

    Esquemas de presas flexibles. a) Presa homognea con dren de pata. b) Presa de enrocado con ncleo impermeable. Novak, P., Moffat, A.I.B., Nalluri, C. y Narayanan, R. 1990. La eleccin del tipo de presa depende de los siguientes factores:

    Caractersticas hidrolgicas de la hoya (caudal de aportes, sedimentos). Topografa. Geologa del sitio. Facilidad de obtencin de materiales de construccin. Seguridad de la estructura. Tamao y ubicacin del vertedero de demasas. La