UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA GEOLOGIA APLICADA A LA CONSRUCCION DE PRESAS, TUNELES Y CANALES ING. JOSE ABEL RUIZ NAVARRETE

GEOLOGIA APLICADA:

PRESAS REPRESAS.

ING. JENRRY RIVERA VASQUEZ

PRESAS Y REPRESAS:

DEFINICION:

EN INGENIERIA SE DENOMINA PRESA O REPRESA A UN MURO GRUESO DE PIEDRA U OTRO MATERIAL, COMO CONCRETO; MATERIAL SUELTO O GRANULAR, QUE SE CONSTRUYE A TRAVES DE UN RIO, QUEBRADA, ARROYO O CANAL PARA ALMACENAR AGUA Y ELEVAR SU NIVEL, CON EL FIN DE REGULAR EL CAUDAL, PARA SU APROVECHAMIENTO EN EL RIEGO DE TERRENOS, ABASTECIMIENTO DE POBLACIONES O EN LA PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA. LA ENERGIA MECANICA PUEDE APROVECHARSE DIRECTAMENTE COMO EN LOS MOLINOS O DE FORMA INDIRECTA PARA PRODUCIR ENERGIA ELECTRICA COMO EN LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS.

FUNCION:

- HIDROELCTRICAS. - ABASTECIMIENTO. - USO MIXTO. - RIEGOS.

ELEMENTOS DEL SISTEMA PRESAS EMBALSE:

EL EMBALSE; ES EL VOLUMEN DE AGUA QUE QUEDA RETENIDO POR LA PRESA.EL VASO; PARTE DEL VALLE QUE, INUNDANDOSE, CONTIENE EL AGUA EMBALSADA. LA CERRADA; PUNTO CONCRETO DEL TERRENO DONDE SE CONSTRUYE LA PRESA. LA PRESA; PROPIAMENTE DICHA, CUYAS FUNCIONES SON:

ESTABILIDAD DE TODA LA CONSTRUCCION.SOPORTAR EL EMPUJE HIDROSTATICO DEL AGUA.NO PERMITIR LA FILTRACION DEL AGUA HACIA ABAJO.

PARAMETROS; INTERIOR, EN CONTACTO CON EL AGUA Y EL EXTERIOR. LA CORONACION; SUPERFICIE DELIMITA LA PRESA SUPERIORMENTE. LOS ESTRIBOS Y CIMENTACION. ALIVIADEROS O VERTEDEROS, LAS TOMAS, LA DESCARGA DE FONDO Y LAS EXCLUSAS.

TIPOS DE PRESAS:

A) PRESAS DE GRAVEDAD:

SON ESTRUCTURAS DE CONCRETO DE SECCION TRIANGULAR, BASE ANCHA Y ESTRECHA EN LA ARTE SUPERIOR LA CARA QUEDA AL EMBALSE ES VERTICAL , VISTAS DESDE ARRIBA SON RECTAS O DE CURVAS SUAVES.LA ESTABILIDAD RADICA EN SU PROPIO PESO. TIPO DE CONSTRUCCION MAS DURABLE Y REQUIERE MENOR MANTENIMIENTO

B) PRESAS DE BOVEDAD:

UTILIZA LOS FUNDAMENTOS TEORICOS DE LA BOVEDA. LA CURVATURA PRESENTA UNA CONVEXIVIDAD DIRIGIDA HACIA EL EMBALSE, CON EL FIN DE QUE LA CARGA SE DISTRIBUYA POR TODA LA PRESA HACIA LOS EXTREMOS. NECESITA DE MENOS CONCRETO QUE LA DE GRAVEDAD, PERO ES DIFICIL ENCONTRAR EMPLAZAMIENTOS DONDE SE PUEDAN CNSTRUIR. C) PRESAS DE CONTRAFUERTE:

TIENEN UNA PARED QUE SOPORTA EL AGUA Y UNA SERIE DE CONTRAFUERTES O PILARES, DE FORMA TRIANGULAR, QUE SUJETAN LA PARED Y TRANSMITEN LA CARGA DEL AGA A LA BASE. SE UTILIZA EN TERRENOS POCO ESTABLES. TIPOS:- PLANCHAS UNIFORMES; CONJUNTO DE PLANCHAS QUE CUBRE LA SUPERFICIE ENTRE LOS CONTRAFUERTES.- BOVEDAS MULTIPLES; ESTA PERMITEN QUE LOS CONTRAFUERTES ESTEN ESPACIADOS.

D) PRESAS DE ELEMENTOS SIN TRABAR:

SON DE TIERRA Y PIEDRA, SON MAS ECONOMICAS, LA BASE ES DE CUATRO VECES A SIETE VECES MAYOR QUE SU ALTURA, DICHA BASE DEBE ESTAR BIEN ASENTADA SOBRE TERRENO CIMENTADO.ESTAN CONFORMADAS POR MATERIALES IMPERMEABLES:; COMO LAS ARCILLAS.

TIPOS DE CIMENTACION

CONSIDERACIONES:

LA CIMENTACION DEBE PROPORCIONAR UN APOYO ESTABLE PARA EL TERRAPLEN EN TODAS SUS CONDICIONES DE CARGAS Y SATURACION.RESISTENCIA A LA FILTRACION: EROSION Y PERDIDAS DE AGUA.EL AREA DE FUNDACION DE LA PRESA DEBE SER LIMPIA EN SU TOTALIDAD. LA SUPERFICIE OBTENIDA LA PARA LA FUNDACION DEBERA SER ESCARIFICADA.- EN AREAS ROCOSAS NO UTILIZAR EXPLOSIVO.

CIMENTACIONES EN ROCA:

NO PRESENTAN PROBLEMAS DE RESISTENCIA A LA CAPACIDAD PORTANTE . EL PRINCIPAL PROBLEMA LO CONSTITUYEN LAS FILTRACIONES EXCESIVAS POR FISURAS Y GRIETAS.

CIMENTACIONES EN LIMO ARCILLA:

PRESENTA PROBLEMAS DE ESTABILIDAD Y FILTRACIONES (ESTABILIDAD DEL SUELO DE CIMENTACION)

CIMENTACIONES SATURADAS:

VERIFICAR EL GRADO DE CONSOLIDACION DEL SUELO, DICHO ESTUDIO EXTENSO Y COSTOS, ALGUNAS MEDIDAS CONSTRUCTIVAS SON: REEMPLAZAR O QUITAR SUELOS BLANDOS, INSTALACION DE SISTEMAS DE DRENAJE DURANTE LA CONSTRUCCION Y SUAVISAR LOS TALUDES DEL TERRAPLEN.CIMENTACIONES RELATIVAMENTE SECAS:

SON SUELOS BUENOS DESDE QUE LA RELACION DE VACIOS SEA LA ADECUADA. SI EL SUELO ES SECO Y DE BAJA DENSIDAD, PUEDEN SURGIR ASENTAMIENTOS CONSIDERABLES CUANDO SE CARGUE LA PRESA Y SE SATURE EL SUELO.MEDIDAS CONSTRUCTIVAS: REMPLAZO DEL SUELO; DENTALES IMPERMEABLES AGUAS ARRIBA, FILTRO PERMEABLE AGUAS ABAJO Y HUMEDECIMIENTO PREVIO DEL SUELO.

CIMENTACIONES DE ARENA Y GRAVA:CONSISTE EN DEPSITOS ALUVIALES DE ARENA Y GRAVA RELATIVAMENTE PERMEABLES. PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN:MAGNITUD DE LAS FILTRACIONES SUBTERRNEAS, PRESIONES PRODUCIDAS POR LAS FILTRACIONES; TUBIFICACIONES; Y LICUEFACCIN.

REFUERZO Y MEJORA DE CIMENTACION

FALLAS EN PRESAS O REPRESAS

- FLUJO EXCESIVO/DRENAJE INSUFICIENTE.- DESLIZAMIENTO LADERAS. - MAL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAS VERTEDOR. - COLOCACIN/COMPACTACIN MATERIALES CORTINA. - LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO Y RETRASO CONSTRUCCIN. - FALLA CIMENTACIN/DEFORMACIN Y SUBSIDENCIA.- LICUEFACCIN. - PRECIPITACIN NO PREVISTA/MAL DISEO O INVESTIGACIN INADECUADA - RUPTURA DE LA PRESA, SISMOS, FILTRACIONES, TUBIFICACION.- INSUFICIENCIA DE VERTEDOR.- DESBORDAMIENTO.- EROSION INTERNA.

PARTES PRINCIPALES DE UN CONJUNTO HIDRAULICO:

PRESA:SE CONSTRUYE PARA EMBALSAR AL AGUA DURANTE EL PERIODO HUMEDO, CON EL PROPOSITO DE CREAR UNA RESERVA PARA SATISFACER LAS DEMANDAS DE LOS USUARIOS EN EL PERIODO DE SECA.

ALIVIADERO:

ES AQUELLA OBRA QUE SE CONSTRUYE PARA EVACUAR EL AGUA EXCEDENTE O DE AVENIDA QUE NO CABEEN EL ESPACIO DESTINADO PARA EL ALMACENAMIENTO.

OBRA DE TOMA:

ES AQUEL ELEMENTO DENTRO DEL CONJUNTO HIDRULICO ENCARGADO DE REGULAR O DAR SALIDA AL AGUA QUE SE DESEA APROVECHAR DEL EMBALSE.

ESTABILIDAD:VOLTEO: AL VOLCARSE GIRANDO ALREDEDOR DEL TALN DE AGUAS ABAJO EN LA CIMENTACIN O ALREDEDOR DE LA ARISTA DE AGUAS ABAJO DE CADA SECCIN HORIZONTAL.

DESLIZAMIENTO:LA FUERZA HORIZONTAL TIENDE A DESALOJAR LA PRESA EN UNA DIRECCIN HORIZONTAL. ESTA TENDENCIA CONTRARRESTAR LAS RESISTENCIAS PRODUCIDAS POR LA FRICCIN Y POR LA RESISTENCIA AL CORTE DEL CONCRETO O DE LA CIMENTACIN.

ESFUERZOS EXCESIVOS:NORMALMENTE, EL ESFUERZO EN EL CONCRETO DE LAS PRESAS DE GRAVEDAD, SER TAN PEQUEO, QUE LAS MEZCLAS DE CONCRETO PROYECTADA PARA SATISFACER REQUISITOS COMO DURABILIDAD Y LA MANEJABILIDAD (COEFICIENTE DE SEGURIDAD)ELEMENTOS FISICOS DE UNA REPRESA:

REPRESA.EMBALSE.EL VASO.LA CERRADA:PARAMENTOS.LA CORONACION.LOS ESTRIBOS.LA CIMENTACION.ALIVIADERO O VERTEDERO.LAS COMPUERTAS.LA DESCARGA DE FONDO.LAS TOMAS.LAS ESCLUSAS;ESCALERA DE PECES.

EMBALSEVASO

CERRADA

REPRESA

PARAMENTOS

CORONACION

ESTRIBO

CIMENTACION

VERTEDERO

COMPUERTA

DESCARGA DE FONDOLAS TOMAS

ESCALERAS DE PECESDESAGUADEROSESCLUSAS

GALLITO CIEGOTINAJONES

GRACIAS POR SU ATENCION