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nPRESAS:

·DEFINICION:
Son embalses hidráulicos destinados al almacenamiento del agua, sus funciones son; reserva de agua para el consumo, control de caudal para evitar crecidas, aprovechamiento de la energía del agua para transformarla en otro tipo (eléctrica, mecánica, etc.).
·
CLASIFICACION DE LAS PRESAS:

TIPOS DE PRESA:
·SEGÚN SU ESTRUCTURA:
-
Presas de gravedad.
-
Presas de gravedad aligerada.
-
Presas de arco.

·SEGÚN SU MATERIAL:
-
Presas de hormigón.
-
Presas de materiales sueltos.

·SEGÚN SU APLICACIÓN:
-
Presas filtrantes.
-
Almacenamiento de agua.
-
Presas de control de caudal.
-
Presas de derivación.
-
Presas de producción de energía.

·SEGÚN SU ESTRUCTURA:

-Presas de gravedad:
Tienen un perfil de triangulo isósceles. La base es mas ancha porque soportas más presión del agua. El propio peso del material es el encargado de soportar la presión del embalse. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo. El suelo tiene que soportar tanto peso del embalse como el de la presa.

Fuerzas que actúen:
1.Peso propio.
2.Presión hidrostática.
3.Subpresión.
4.Empuje de sedimentos o azolves.
5.Fuerza sísmica.
6.Peso del agua sobre el parámetro de aguas arriba.
7.Presión negativa entre el manto del agua y el parámetro de aguas abajo.
8.Rozamiento del agua con el parámetro de descarga.
9.Choque de olas y cuerpos flotantes.
10.Presión del hielo.
11.Relación del terremoto.

Ventajas:
-
Son las más comunes.
-
Mayor durabilidad.
-
Menor mantenimiento.
Inconvenientes:
-
Gran cantidad de material para su construcción.
-
No tiene gran altura de pared.

-Presa de gravedad aligerada (contrafuertes):

Son costillas aligeradas al eje de la presa que se une aguas arriba con las losas de hormigón que sostienen el agua, reciben el empuje, los trasmite a los contrafuertes y a su vez lo traslada a las fundaciones de la presa.
Se utilizan columnas para aligerar el peso de hormigón.
La presión del agua se conduce hacia esas estructuras.

Ventajas:
-
Menor cantidad de material.
-
Ideal para lugares con poco material de construcción.
Inconvenientes:
-
Altos costes en el proyecto de ejecución. (se necesitan obreros especializados).
-
Exige una fundación de roca estable.
-
Comportamiento complicado en situaciones de rebase del coronamiento y dilataciones térmicas.

-Presas de arco:
Estas presas son estructuras curvas y delgadas que comúnmente tienen refuerzo, barra de acero o cables de acero.
Los refuerzos no solo se transmiten a la fundación, también a los estribos.
Se construye generalmente en gargantas estrechas y profundas.
-
Presas con arco de radio rasante:
Comúnmente tienen una corriente vertical rio arriba con un radio constante de curvatura.
-
Presas de radio variable(domo o cúpula):
Tienen curvas de corriente arriba y debajo de radios que disminuyen sistemáticamente con la profundidad debajo de la cresta.
Ventajas de las presas de arco:
-
Son las que menos hormigón necesitan.
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Ideales para gargantas estrechas y altas.
Inconvenientes:
-
Gran complejidad en cálculo y construcción.
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Necesitan de estribo y fundición de roca muy dura y estable.
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Dificultad de llevar y colocar el material.


·SEGÚN SU MATERIAL:

Compactas:
-
De hormigón.
-
Sillería, mampostería o ladrillo.


-De hormigón:
Material compacto, denso y fácil de moldear, alta resistencia a la compresión y es el mas utilizado en la actualidad.
Son más caras y lentas de construir, necesita mano de obra y maquinaria especializada.
Tienen mala resistencia a la tracción, con lo que tiene necesidad de armar el hormigón a causa de la flexión.
Pueden hacerse cualquier tipo de estructura:
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Gravedad.
-
Arco.
-
Bóveda.
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Contrafuertes.
-
Celosía.

-Presas compactas:

Sillería, ladrillo y mampostería.
Los materiales están superpuestos unos encima de los otros. Se utiliza argamasa para su impermeabilización. Son más baratas que las de hormigón y menos complicadas en su construcción.
Suelen ser presas pequeñas de construcciones anteriores al S.XIX, muy duraderas y que tienen problemas con las crecidas, casi todos los accidentes de presas han sido de esta construcción.

-PRESAS DE MATERIALES SUELTOS:
Son presas de gravedad con materiales naturales que no sufren ningún proceso químico.
Se colocan mediante proceso de compactación.
Se construyen con diferentes tipos de materiales permeables e impermeables según su zonificación.
-
De tierra:
Cuando mas del 50% de los materiales son térreos o mezclados con gravas o arenas.
-
Escollera:
Piedra gruesa.

-Tierra-escollera:
Son una combinación de ambos, materiales impermeables en el centro y materiales más permeables al separarse del núcleo.
Ventajas:
-
Son mas baratas.
-
Facilidad de construcción a causa de los materiales.
-
No se necesita personal muy cualificado para su construcción.
-
Son más elásticas en fundaciones mas consolidadas.
Inconvenientes:
-
Son relativamente pequeñas.
-
Son de poca resistencia.
-
Son muy peligrosas ante el rebase del coronamiento.

·PRESAS MIXTAS:
Son de hormigón con material de relleno de escollera, tierra, arcilla.
Son presas de gravedad con grandes paredes de poca altura. Son de rápida construcción, relativamente baratas. Seguras si el agua no rebasa el coronamiento.
Son muy peligrosas si el agua rebasa el coronamiento.

·TIPOS DE PRESAS SEGÚN SU APLICACIÓN:

-Presas filtrantes:
Son aquellas que tienen la función de retener sólidos, desde material fino hasta rocas de gran tamaño, transportadas por el torrente en áreas montañosas, permitiendo sin embargo el paso del agua.
Son pequeñas represas en cursos altos y medios del rio, previas a presas de almacenamiento para prevenir su aterramiento. Son de control del terreno en torretas.
-
Presas de control de avenidas:
Son aquellas cuya finalidad es laminar el caudal de las avenidas torrenciales, con el fin de que no se cause daño en los terrenos situados aguas debajo de las presas en caso de fuerte tormenta.
Puede tener una función secundaria (producción de electricidad, abastecimiento de aguas para riego, etc.).
-
Presas de derivación:
El objetivo es elevar la cota del agua para hacer factible su derivación, controlando la sedimentación del cauce de forma que no se obstruya las bocatomas de derivación. El objetivo de almacenamiento del agua es secundario.
Pueden ser para tomas de agua de riego, derivaciones para centrales eléctricas.
Son en general de poca altura.
-
Presas de producción de energía:
El objetivo de estas presas es elevar a una cota el agua y acumular una cantidad suficiente de agua para asegurar el caudal de abastecimiento a las turbinas.
Dependiendo de los tipos de turbina los saltos de agua pueden ser:
-
Gran altura del salto y poco caudal: turbinas peltón.
-
Gran caudal con poca altura de salto: turbinas Francis o Kaplan.

nPARTES DE UNA PRESA O EMBALSE:

·Embalse:
-
Volumen de agua retenido por la presa.

·Vaso:
-
Parte del valle que queda inundada por la presa.

·Cerrada:
-
Punto concreto donde se construye la presa.

·Partes de la presa:

1.Paramentos:
-
Dos superficies mas o menos verticales, interior aguas arriba, exterior aguas abajo.
2.Coronación:
-
Superficie que delimita la presa superiormente. Normalmente hay un paso o carretera de un extremo a otro.

3.Estribos:
-Apoyo lateral de la presa, son elementos muy importantes en presa de arco.

4.Fundación:
-Es la base o suelo de la pared de la presa.

5.Aliviadero:
-Canal de desagüe que garantiza la salida del agua de forma libre o controlada.

6.Tomas hidráulicas:
-Por su localización en relación a la estructura principal pueden ser vertederos frontales o vertederos laterales.

-Tipos de aliviaderos:

-Por su control de vertido
Vertederos libres sin control.
Vertederos controlados por compuertas.
-
Tipos de compuertas:
De eje vertical.
De eje horizontal.

1.Compuertas tipo cilindro.
2.Compuertas tipo esclusa.
3.Compuertas tipo lagarto.
4.Compuertas tipo sector.
5.Compuertas tipo segmento.
6.Compuertas tipo rodante.
7.Compuertas diseñadas para el control automático del nivel del agua.
8.Compuertas tipo Stoney.
9.Compuertas tipo tambor.
10.Compuertas tipo tejado.
11.Compuertas con aletas.

-Compuertas tipo basculante:
Este tipo de compuertas presenta la ventaja que al estar abiertas no interfiere con la navegación ni opone resistencia al pasaje del agua.

-Compuertas deslizantes:
Son para el control del flujo, proyectos de irrigación, sistema de drenaje, y proyectos de conservación de suelos, su utilización es útil para alturas y luces reducidas.

-Vertederos controlados por compuertas:
Son usadas para controlar el flujo en presas muy anchas, y puede ser usada para controlar el flujo en dos direcciones.

Tipos de compuertas:
Compuertas tipo vagón.
Compuertas tipo visera.
Compuertas tipo stop log.

-Compuertas automáticas para el control de nivel:
Aguas arriba-compuertas AMIS.
Aguas abajo-COMPUERTAS AVIS.

-Tipos de aliviaderos por la sección del vertedero:
1.Rectangulares.
2.Trapezoidales.
3.Triangulares.
4.Circulares.
5.Lineales, en estos el caudal vertido es una función lineal del tirante de agua sobre la cresta.

7.Descarga de fondo.
Canales de agua para el vertido o limpieza. La conducción esta dedicada para el consumo urbano o riego.

8.Esclusas.
Compartimento estanco que se utiliza para vencer el desnivel en un canal de navegación.

9.Torre de control.

10.Escalera de peces.
Estructura de hormigón que fracciona los saltos para vencer la altura total de la presa y limita la velocidad de flujo del agua.

·Tomas de agua:
Son tuberías por donde se extrae el agua para diferentes fines.
·
Galería de control:
Son una red de túneles que se extiende por el interior de la pared para el control de los elementos de la presa.
Pueden estar secos o inundados. Donde de colocan los sensores y tiene varios niveles de desplazamiento.
·
Galería de limpieza:
Tomas de fondo destinada para la extracción de sedimentos acumulados en el embalse.
·
Drenes:
Cuencas excavadas en el fondo de la presa que encauzan el agua de filtración y transportan aguas debajo de la presa.

·Tomas hidráulicas:
Bocas para la extracción del agua de uso humano.

nELEMNTOS DE CONTROL:
Son todos los sistemas que dispone una presa para controlar la estabilidad estructural de si misma.
·
Péndulo:
Los péndulos directos e invertidos se utilizan para la medida de movimientos horizontales en estructuras.
Su fiabilidad, precisión y excelente comportamiento a largo plazo, los han hecho prácticamente imprescindibles para el control de desplazamientos horizontales en presas de hormigón.
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Deformetros:
Mide desplazamientos relativos entre bloques, en las intersecciones de las juntas que cortan a la galería de inspección.
Utilizado para el control de las juntas de dilatación en estructuras de hormigón, control de fracturas en rocas y paredes de presas en general.
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Medidores de cabezal de dren:
Los drenes se utilizan generalmente para controlar supresiones en el cimiento de la presa.
Permite conocer la eficacia de la red de drenaje y el comportamiento de la pantalla de impermeabilización.
Para realizar las medidas el equipo lleva incorporado un manómetro, roscado en la parte superior del cabezal, de modo que se puede obtener directamente las subpresiones en ese punto en Kg/cm2 con solo girar la llave en posición de lectura.
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Base geodesico-topográficas para control de movimiento en la coronación:

-Base fija de estación:
Esta constituido por un pilar de hormigón armado anclado en una zapata cuadrada también de hormigón armado.
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Bases para mira móvil de colimación y señal de nivelación.
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Mira móvil y fija de colimación.
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El sistema de colimación se basara en la utilización de dos miras portátiles, una fija y otra móvil y un teodolito o colimador para visualización.


·Aforadores de filtraciones:
Los vertederos pueden adaptarse para conseguir un registro continuo de los caudales de filtración.
Un aforo preciso y continuo del caudal de filtración realizado con frecuencia y en inspecciones visuales del vigilante, constituyen un medio rápido y eficaz para detectar cualquier anomalía en la presa.
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Otros medidores son:

-Escalas milimétricas.
-
Sensor de temperatura.
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Cinta extenso métrica.
-
Piezómetro de cuerda vibrante.
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Piezómetro neumático extensómetro de cuerda vibrante.
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Extensómetro potencio métrico de gran bas