2. I. INTRODUCCIÓN:
La presión que el agua ejerce sobre la represa, por un lado tiende a hacerla
"deslizar" sobre su fundación y por otro a "volcarla" hacia aguas abajo. Las
presas de gravedad son todas aquellas en las que el peso propio de la
represa es el que impide que se produzcan alguna de estas dos situaciones.
Podríamos imaginar que la transferencia del empuje del agua hacia la
fundación se realiza a través de la represa, la que será más estable cuanto
"más pesada" sea. Desde este punto de vista, tanto una represa de materiales
sueltos como una de hormigón, son de gravedad. Sin embargo, suelen llamarse así a
las represas macizas de hormigón.
El cuerpo de las represas de hormigón, se compone de cemento, piedras, gravas y
arenas, en proporciones variables según el tipo de estructura y las partes de las mismas
que se trate. La particularidad de este material, que le permite adoptar complejas
formas una vez fraguado, da la posibilidad de optimizar la forma y, por lo tanto disponer
el peso de una manera tal que sea mayor la capacidad de la represa en su conjunto
para resistir el empuje.
4. cerrada.
descarga su peso al terreno.
excedente cuando la presa se llena.
entidad y son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso,
aguas abajo de la presa.
EN LA PRESA SE DESTACAN:
„ La coronación: es la superficie que delimita la presa superiormente.
„ Los estribos: los laterales, que están en contacto con las paredes de la
„ La cimentación: la superficie inferior de la presa, a través de la cual
„ El aliviadero o vertedero: es una estructura que permite descargar agua
„ Las tomas: son también estructuras hidráulicas pero de mucha menos
como puede ser abastecimiento a una central hidroeléctrica o a una ciudad.
„ La descarga de fondo: permite mantener el denominado caudal ecológico
„ Las esclusas: que permiten la navegación "a través" de la presa.
5. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo, por lo que éste debe ser muy estable
durabilidad y que menor mantenimiento requieren. Su estructura recuerda a la de un
hacia la parte superior aunque en muchos casos el lado que da al embalse es casi de
medida que aumenta la altura de la presa se debe a que la presión en el fondo del embalse
lecho del cauce que en la superficie.
proporciones variables según el tipo de estructura y las partes de las mismas que se trate. La
da la posibilidad de optimizar la forma y, por lo tanto disponer el peso de una manera tal que
condiciones fundamentales: garantía de su estabilidad, control de filtraciones y disipación de
COMPORTAMIENTO DE LA PRESA DE GRAVEDAD
Son todas aquellas en las que su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua.
capaz de resistir, el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor
triángulo isósceles ya que su base es ancha y se va estrechando a medida que se asciende
posición vertical. La razón por la que existe una diferencia notable en el grosor del muro a
es mayor que en la superficie, de esta forma, el muro tendrá que soportar más fuerza en el
El cuerpo de las presas de hormigón, se compone de cemento, piedras, gravas y arenas, en
particularidad de este material, que le permite adoptar complejas formas una vez fraguado,
sea mayor la capacidad de la presa en su conjunto para resistir el empuje.
El diseño de cualquier presa se puede resolver solo si se consideran tres
la energía en exceso del chorro vertido por la presa.
6. fuerzas impuestas por la presa con tensiones bajo del límite elástico en todos los sitios a lo
bastante grande para llevar las cargas totales impuestas por la presa sin los movimientos
direcciones, de modo que sus deformaciones puedan ser predichas satisfactoriamente por
construidos de materiales elásticos, o por las combinaciones de ambos métodos.
construcción de la presa y el relleno del depósito suficientemente puede ser tenido en
para el empleo en los análisis técnicos.
las fundaciones y estribos.
satisfactoria entre el hormigón y materiales de roca en todas las áreas de contacto a lo
traída de las deflexiones calculadas de los diferentes sistemas de transferencia de carga
CRITERIOS DE CARGA:
„ La roca que constituye la fundación y estribos en el sitio es bastante fuerte para llevar las
largo de los planos de contacto.
„ El poder de porte de la estructura geológica a lo largo de la fundación y estribos es
de roca de magnitud perjudicial.
„ Las formaciones de roca son homogéneas y uniformemente elásticas en todas las
cálculos basados en la teoría de elasticidad, por medidas de laboratorio sobre modelos
„ El flujo de la fundación se mece bajo las cargas sostenidas que son resultado de la
cuenta por usar un módulo algo inferior de elasticidad que de otra manera sería adoptado
„ La base de la presa es cuidadosamente encallada en las formaciones de roca a lo largo de
„ Las operaciones de construcción son conducidas para asegurar una obligación
largo de la fundación y estribos.
„ La distribución de las cargas en presas de mampostería pueden ser determinadas por la
de acuerdo con todos los puntos conjugados de la estructura.
7. PRESA CON LOSA
La losa tiene la finalidad de impermeabilizar el talud aguas arriba de la
Presa, para evitar filtraciones cuando se encuentre en funcionamiento.
8. UBICACIÓN DE LA PRESA
estrechos. En este caso la presa resultante suele ser de mayor altura para lograr el
dificultan la desviación del cauce para la construcción de las obras resultando que las
toma de agua en la parte externa de la curva del cauce en caso de que la presa se sitúe en un
rápido en el cauce, resulta mejor localizar la presa aguas arriba de él, en zonas de más bajas
vertedero, las esclusas de navegación, y las escalas para peces.
estribación. Así mismo, se requiere estabilidad de las laderas del embalse creado.
vertedero pues da menor longitud y menores costos. En caso contrario se puede pensar en
así poder disminuir la carga de agua sobre la estructura y disminuir altura total de presa.
CONSIDERACIONES GENERALES PARA LA
„ Consideraciones topográficas
La presa debe tener la menor longitud posible, lo cual se logra ubicándola en cañones
embalsamiento necesario que si se ubica en valles amplios. Cañones estrechos también
ataguías y conducciones son más costosas y difíciles de construir. Es conveniente ubicar la
tramo curvilíneo. Un valle amplio permite la construcción de las obras en etapas. Si existe un
pendientes. En cauces navegables, la presa debe tener la longitud suficiente para ubicar el
„ Consideraciones geológicas
La ubicación de la presa se fija por la necesidad de aprovechar una buena cimentación o
„ Consideraciones hidrológicas
La disposición rectilínea de la presa se usa cuando con ella se logra suficiente longitud del
alineamientos curvos, tipo abanico, que permiten tener longitudes del frente vertedero mayores y
9. obras y la derivación del río durante la operación del proyecto. Si el cauce es navegable, la
esclusas.
resulta más difícil constructivamente.
ejemplo:
la casa de máquinas. Para compensar esto, tocaría aumentar la altura de la presa. Cuando la
aspectos tales como la altura de la presa, la longitud, tipo y dimensiones de la conducción,
„ Consideraciones hidráulicas
El sitio escogido debe facilitar la desviación del cauce durante la construcción de las
presa debe tener la longitud suficiente de forma que se pueda ubicar el vertedero y las
„ Consideraciones estructurales
La disposición curva de la presa aumenta la distribución de los esfuerzos hacia los estribos pero
„ Consideraciones generales
Se busca ubicar la presa próxima al sitio de suministro. Esto no siempre es conveniente. Por
la altura de carga sobre las turbinas puede mermar a medida que se acerca la presa a
solución no es obvia, se requiere hacer la comparación técnica y económica considerando
pérdidas de carga y altura de presión disponible.
10. CIMENTACIÓN DE LAS PRESAS
„ Base de la presa
El área de la fundación de la presa
se debe limpiar totalmente
removiendo todos los árboles,
malezas, raíces, piedras, tierra
vegetal, basuras, materiales
permeables, etc., hasta llegar a
una capa de suelo resistente y
adecuada. La superficie obtenida
para la fundación deberá ser
escarificada antes de comenzar a
construir el terraplén.
11. condiciones de carga y saturación.
agua.
profundizada y ampliada hasta remover todas las piedras, grava, arena, y
de manera que los taludes de la excavación sean estables.
que ésta quede perfectamente limpia removiéndose de su superficie toda costra o
explosivos.
excavación para la tubería de toma de agua de acuerdo con las pendientes y
para controlar el agua hasta que se concluya la obra.
„ La cimentación debe proporcionar un apoyo estable para el terraplén en todas sus
„ Debe tener resistencia a la filtración para evitar daños por erosión y pérdidas de
„ El área de fundación correspondiente a cauces de arroyos deberá ser limpiada,
cualquier material indeseable. La limpieza de los cauces se efectúa profundizando
„ Cuando se encuentre roca durante la preparación de la fundación, es importante
fragmento de roca. Para esta operación no se podrá emplear ningún tipo de
„ Es importante que se realice simultáneamente la preparación de la fundación y la
dimensiones mínimas indicadas en planos.
„ En esta etapa de la construcción es importante tomar todas las previsiones
12. FUERZAS ACTUANTES SOBRE LAS PRESAS DE
CONCRETO
„ Sobre una presa
actúan tres tipos de
cargas: las cargas
principales, las cargas
secundarias y las
cargas excepcionales.
13. horizontal de la fuerza P1. También existe componente vertical en el caso de que el
operasen en el espaldón respectivo).
se considera que la fuerza resultante P2 actúa a través del centroide de presión
presa, por ejemplo, en los poros y las discontinuidades, con una carga resultante
1) LAS CARGAS PRINCIPALES:
„ Carga de agua:
Es debida a la distribución hidrostática de presión y tiene una resultante
espaldón de aguas arriba tenga un talud y las cargas equivalentes aguas abajo
„ Carga del peso propio:
Se determina para un peso específico del material. Para un análisis elástico simple
„ Carga de infiltración:
Los patrones de infiltración de equilibrio se desarrollarán dentro y por debajo de la
vertical identificada como un empuje externo e interno.
14. ambientales y con la hidratación y enfriamiento del cemento.
arco o de bóveda).
2) LAS CARGAS SECUNDARIAS
„ Carga de sedimentos:
Los sedimentos acumulados generan un empuje horizontal, considerado como una carga hidrostática adicional
„ Carga hidrodinámica de ondas:
Es una carga transitoria generada por la acción de las ondas sobre la presa (generalmente no es importante).
„ Carga de hielo:
Se puede desarrollar en condiciones climáticas extremas (generalmente no es importante).
„ Carga térmica (presas de concreto):
Es una carga interna generada por las diferencias de temperatura asociadas con los cambios en las condiciones
„ Efectos interactivos:
Son internos, surgen de las rigideces relativas y las deformaciones diferenciales de una presa y su cimentación.
„ Carga hidrostática sobre los estribos:
Es una carga interna de infiltración en los estribos en una roca maciza. (Es de particular importancia en las presas de
15. presa y al agua retenida debido a movimientos sísmicos.
rocas, pueden generar cargas como resultado de movimientos tectónicos lentos.
combinación de ellas depende de la experiencia del ingeniero diseñador, de la
probables de carga. Debe incluirse solo aquellas combinaciones de carga que
3) LAS CARGAS EXCEPCIONALES:
„ Carga sísmica:
las cargas inerciales horizontales y verticales se generan con respecto a la
„ Efectos tectónicos:
La saturación o las perturbaciones producidas por excavaciones profundas en
La decisión de considerar todas las cargas secundarias y excepcionales o una
importancia de la obra, y de su localización.
Los diseños deben basarse en la más desfavorable combinación de condiciones
tienen probabilidad razonable de ocurrencia simultánea.
16. PÉNDULOS
movimientos horizontales en estructuras. Su fiabilidad, precisión y
imprescindibles para el control de desplazamientos horizontales en
estructura relativos a su punto superior. Consta de un hilo de acero
estructura y en su extremo inferior a un peso con aletas inmerso en un
hilo.
INDICADORES MECANICOS DE LA PRESA
„ PÉNDULOS
Los péndulos directos e invertidos se utilizan para la medida de
excelente comportamiento a largo plazo, los han hecho prácticamente
presas de hormigón.
„ PÉNDULOS DIRECTO
El péndulo directo permite medir movimientos horizontales de la
situado en un pozo vertical, anclado en su extremo superior a la
depósito relleno de aceite. Esta disposición asegura la verticalidad del
17. • PÉNDULO INVERSO
Permite medir movimientos respecto
a su punto inferior. Consta de un hilo
de acero inoxidable cuyo extremo
inferior está
unido a un anclaje ubicado en el
interior de un sondeo vertical, y cuyo
extremo superior se fija a una unidad
de flotación solidaria a la estructura.
La unidad de flotación está formada
por un recipiente con un flotador en
baño de aceite y está diseñada de tal
forma que permite mantener el hilo
en tensión sin que el movimiento de
la estructura altere su posición
18. DEFORMETROS
para el control de juntas de Los valores obtenidos servirán
rocas y en general aquellas obras métodos de auscultación
MEDIDORES TRIDIMENSIONALES DE JUNTAS.
„ Para estudiar los
desplazamientos relativos entre
bloques, en las intersecciones de
las juntas que cortan a la galería
de inspección, se utilizan
medidores de juntas
tridimensionales, también
llamados deformetros. Utilizados
dilatación en estructuras de para contrastar los
hormigón, control de fracturas en conseguidos por otros
como presas, puentes, etc., en
las que se requiere un control
preciso de deformaciones
19. presión en el dren este efectúe la medida
agua hasta la canaleta de la galería.
CABEZALES DE DRENES
„ Los drenes se utilizan normalmente para
controlar las sub.-presiones en el cimiento
de las presas. Dentro de la auscultación
hidráulica es un dato esencial ya que
permite conocer la eficacia de la red de
drenaje y el comportamiento de la pantalla
de impermeabilización y la ley de sub.-
presiones en las secciones controladas.
Estos cabezales disponen de una llave de
tres vías, con posiciones de cerrado (no
permitiendo drenaje), abierto (drenando) y Para realizar las medidas cada equipo
de lectura, de forma que cuando existe lleva incorporado un manómetro, roscado
con un manómetro. Los tubos y piezas de en la parte superior del cabezal, de modo
unión hasta el tubo del dren son de PVC, que se pueden obtener directamente las
cortados y acoplados a medida para llevar subpresiones en ese punto (en Kg/cm2)
con solo girar la llave a la posición de
lectura.
20. APROVECHAMIENTO DE RECURSOS HIDRÁULICOS
IMPACTO AMBIENTAL DE PROYECTOS DE
La construcción de obras hidráulicas impone la alteración del conjunto de la cuenca
hidrográfica en la que se asienta. Esto supone alteraciones de tipo ambiental que deben ser
estudiadas y evaluadas desde el punto de vista técnico, ambiental y económico.
El estudio de efecto ambiental está orientado a determinar y valorar la trascendencia de
las modificaciones ocasionadas en el medio por la construcción de la obra hidráulica. Preguntas
básicas que debe resolver un estudio de impacto ambiental son:
„ ¿Qué elementos constituyen el proyecto?
„ ¿Qué elementos constituyen el ecosistema potencialmente afectado?
„ ¿Cuál será el impacto de las obras sobre los elementos constitutivos del
ecosistema?
„ ¿Qué medidas tomar para minimizar o mitigar los efectos ambientales negativos?
„ ¿Qué pasó realmente?
21. LA INFORMACIÓN SOBRE EL PROYECTO INCLUYE:
„Localización
„Descripción del proyecto
„Obras constitutivas
„Estado legal del proyecto
22. LA INFORMACIÓN AMBIENTAL COMPRENDE:
„ Componente biótico
Fauna, Flora
„ Componente abiótico
Suelos, Agua, Aire, Paisaje
„ Componente humano
Condiciones de vida de la población, Servicios públicos, Patrones
culturales, Recursos históricos
23. seguridad de las presas es el objetivo principal de la auscultación.
precauciones para poner en práctica las medidas correctoras
en este sentido.
no han sido objeto de una vigilancia cuidadosa.
aparatos de medida de excelente calidad y gran fiabilidad, asegurar
de cálculo e interpretación rápida de los datos y realizar
sus alrededores.
CONCLUSIONES
„ Las consideraciones precedentes muestran que el control de la
„ Puede decirse que auscultar una presa es tomar las máximas
destinadas a evitar accidentes, lo que justifica los esfuerzos hechos
„ Parece que, en la mayoría de los casos, las presas accidentadas
„ Para que una auscultación sea eficaz, es necesario instalar
una perfecta organización de las mediciones, disponer de métodos
periódicamente inspecciones visuales de los muros de presas y
24. „ Otra de las apreciaciones que se pueden tener es que el tiempo útil de una
represa por gravedad es mayor.
„ Es necesario un estudio ambiental antes de la construcción de una de
estas represas.
„ Se debe hacer un estudio previo de la zona para poder ubicar la presa en
un lugar estratégico.
„ Se debe tener un buen criterio para diseñar la Presa con una correcta
combinación de carga actuantes en esta, durante su vida
