Embalse Y Presas

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA (U.N.E.F.A)

NÚCLEO PORTUGUESA EXT. TURÉN

Embalses y Presas

INTEGRANTES:

Lathulerie Josdali C.I.: 24.141.671

Muñoz Ali C.I.: 24.024.491

Torres Yulianny C.I.:24.024.568

ING. CIVIL “A”

VII SEMESTRE

Turén, Marzo de 2015

HIDRÁULICA DE EMBALSES

Se denomina embalse a la acumulación de agua producida por una obstrucción en el lecho de un río o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce. En España se emplea ocasionalmente el término pantano con este significado.

La obstrucción del cauce puede ocurrir por causas naturales como, por ejemplo, el derrumbe de una ladera en un tramo estrecho del río o arroyo, la acumulación de placas de hielo o las construcciones hechas por los castores, y por obras construidas por el hombre para tal fin, como son las presas.

Los embalses de grandes dimensiones agregan un peso muy importante al suelo de la zona, además de incrementar las infiltraciones. Estos dos factores juntos pueden provocar lo que se conoce como seísmos inducidos. Son frecuentes durante los primeros años después del llenado del embalse. Si bien estos seísmos inducidos son molestos, muy rara vez alcanzan intensidades que puedan causar daños serios a la población.

Aguas arriba

Aguas arriba de un embalse, el nivel freático de los terrenos vecinos se puede modificar fuertemente, pudiendo traer consecuencias en la vegetación circunlacustre.

Aguas abajo

Los efectos de un embalse aguas abajo son de varios tipos; se pueden mencionar:

• Aumento de la capacidad de erosionar el lecho del río.

• Disminución de los caudales medios vertidos y, consecuente, facilidad para que actividades antrópicas ocupen parte del lecho mayor del río.

• Disminución del aporte de sedimentos a las costas, incidiendo en la erosión de las playas y deltas

PRESAS DE TIERRA

Las primeras presas construidas en la historia fueron de tierra, estas presas se utilizan materiales naturales con mínimos procesos.

En la sección de las Presas de Tierra predominan materiales como arcillas, limos, arenas y gravas, los cuales son colocados por compactación con equipos convencionales.

Una presa de relleno de tierra se construye principalmente con suelos seleccionados cuidadosamente para la ingeniería, de compactación uniforme e intensiva en capas más o menos delgadas y con un contenido de humedad controlado.

De forma Análoga a las Presas de Enrocado, las fuerzas actuantes en este tipo de presa son soportadas principalmente por su peso.

Ventajas

• Aplicable en distintos tipos de sitio (Valles amplios o gargantas estrechas).

• Adaptable a un amplio rango de condiciones de fundación, desde rocas competentes hasta formaciones de suelos blandos y compresibles o permeables.

• Usa materiales de la zona minimiza la necesidad de importar o transportar grandes cantidades de material.

• La construcción es mecanizada y continua.

• Los costos unitarios del terraplén suben más lentamente que los del concreto.

• Bien diseñada se puede ajustar con seguridad a un apreciable grado de asentamiento – deformación.

Desventajas

• Muy vulnerable por sobrevertido.

1. Hay que garantizar realce para crecidas

2. Vertedero suficiente

3. Vertedero separado

• Vulnerable filtración y erosión interna en la presa o en la fundación.

LAS PRESAS DE ENROCADO

Las presas de enrocado tienen características intermedias entre las presas de gravedad y las presas de tierra. La presa de enrocado tiene dos componentes estructurales básicos: una membrana impermeable y un terraplén que soporta a la membrana. El dique generalmente consiste en una sección aguas arriba de piedra seca o mampostería y una sección aguas abajo de enrocado suelto.

La sección de las presas de enrocado incluye un elemento impermeable discreto de relleno de tierra compactada, concreto esbelto o una membrana bituminosa. La designación como "presa de roca" o "presa de enrocado" es apropiada cuando más del 50% del material de relleno se pueda clasificar como roca, es decir, material resistente a la fricción de granulometría gruesa, como en el caso de piedras de naturales permeables compactadas o descargadas.

La práctica moderna es especificar un enrocado bien graduado, de alta compactación en capas más bien delgadas mediante un equipe pesado. En esencia el método de construcción es, por tanto, similar al de una presa de relleno de tierra.

PRESAS DE CONCRETO

Las presas de Concreto se dividen a su vez en dos grupos: las Convencionales, fabricadas con concreto vibrado en forma tradicional y las Compactadas con rodillo, en donde el concreto es de consistencia seca y asentamiento nulo, siendo su colocación similar a la empleada en movimientos de tierra (Compactación).

Entre las presas convencionales destacan:

• Presas de gravedad, las cuales son construidas de manera integral con concreto o mampostería y en las cuales las cargas actuantes son soportadas principalmente por el peso de ellas.

• De Arco, son las que muestran en planta o en perfil un alineamiento curvo, cóncavo hacia aguas arriba. Este tipo de presas aprovechan el efecto de arco para transmitir la mayor parte de las fuerzas actuantes a los estribos o paredes del sitio de la presa

TERRAPLÉN Y DRENAJE

Terraplén

Se denomina terraplén a la tierra con que se rellena un terreno para levantar su nivel, es por ello que para las obras hidráulicas los terraplenes artificiales son construidos para permitir la contención de las aguas, su almacenamiento o su regulación.

En los siglos XIX y XX han tenido uso bastante difundido debido al rápido desarrollo de la técnica para trabajos con tierra y roca, y por la gran variedad de esquemas constructivos que permite utilizar prácticamente cualquier suelo que se encuentre en la zona, desde materiales de grano fino hasta suelos rocosos previamente fracturados. Además de esto, las presas de materiales sueltos tienen menos exigencias a la deformabilidad de la fundación que cualquier otro tipo de presa.

Puede haber agua en el lado aguas abajo de la presa, la cual tendrá el mismo tipo de fuerzas verticales y horizontales sobre la presa que el agua en el lado aguas arriba.

Es importante el buen diseño de los terraplenes, debido a que estos soportan:

• Presión hidrostática interna: en poros, grietas y juntas.

• Variaciones de temperatura.

• Reacciones químicas.

• Carga de oleaje en el lado de aguas arriba.

• Cargas de sismo.

• Asentamiento de la fundación o de los estribos.

• Otras estructuras en la parte superior de la presa: compuertas, puente, carros.

Impermeabilización y drenaje

La pantalla de inyección, a base de lechada de cemento, sigue siendo el procedimiento más utilizado para reducir las filtraciones.

Para las presas de fábrica cimentadas sobre roca fisurada se pueden establecer unos criterios de inyectabilidad:

• Si la permeabilidad es pequeña, inferior a 5 U.L., el drenaje es fundamental, no así la inyección que suele ser inútil.

• Si la permeabilidad es alta, superior a 50 U.L., la inyección es absolutamente necesaria para limitar el caudal de las fugas, no así el drenaje, innecesario en un terreno que se presume permeable.

• En situaciones intermedias, el drenaje es siempre útil y de bajo coste. La pantalla de impermeabilización puede posponerse hasta valorar el comportamiento en su puesta en carga, si la presa dispone de una galería.

Hay que considerar dos situaciones: la cimentación en roca, y en terrenos no consolidados, como los aluviales. En terrenos muy permeables, la inyección de una lechada es costosa.

Hoy día no se duda en inyectar lechadas espesas o densas, así llamadas cuando c/w>1 (cemento/agua en peso). Tienen una viscosidad y una cohesión predecible y medible. La viscosidad determina la velocidad a la que circula la lechada por una fisura de un espesor dado bajo una presión establecida. La cohesión se relaciona con la penetración o alcance.

Las ventajas de estas lechadas, al tener más cemento y menos agua, son su mayor estabilidad, menor sedimentación, menor retracción, menor porosidad o mayor durabilidad, mayor resistencia mecánica y menor riesgo de hidrofracturación o levantamiento del terreno, ya que por su cohesión pierde presión a medida que avanza por la fisura o grieta.

El grado de penetración de una lechada depende del tamaño de los granos del cemento. La apertura más pequeña de una fisura que permite el paso de una lechada normal es de ~ 0,2 mm. Es erróneo el inyectar lechadas muy fluidas, que son inestables, para lograr mayor penetración o alcance.

Se debe emplear un cemento de grano fino utilizando un fluidificante y con mayores presiones en la inyección. La superficie específica (Blaine) de un cemento Portland normal es de unos 3.000 cm² por gramo. Los microcementos y los ultrafinos superan los 8.000 cm²/gramo.

CIMENTACIÓN DE LAS PRESAS

Los requisitos generales de las cimentaciones en suelos son igualmente aplicables a cimentaciones

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