Las presas son elementos indispensables en una sociedad. Las civilizaciones antiguas ya habían dominado algunas técnicas de almacenamiento de agua. Desde que el hombre ya no nómadas a establecerse en la sociedad, tiene fuentes de agua que satisfagan las necesidades cada vez más importancia. En los lugares donde no había ríos perennes, los hombres tenían que encontrar formas de asegurar los suministros a largos periodos de verano y seco. La revolución industrial hizo que la técnica de almacenamiento de agua pasan a través de la modernización, tanto para responder a las máquinas de vapor, la forma de satisfacer los intereses de consumo humano, como resultado de la migración del campo a la ciudad.
Las presas se hacen para contener tanta agua como sea posible, ya sea lluvia o río. Los dos objetivos principales de una presa es para el suministro de agua en la generación residencial, industrial, agrícola y de energía (centrales hidroeléctricas en las llamadas - ex.: Itaipú, Paulo Afonso, Tucuruí). Actualmente también hay un diseño para aprovechar el potencial de la región inundada de desarrollar la pesca (acuicultura) en las comunidades ribereñas e incluso el turismo y el deporte. Detrás de la finalidad de la acumulación de agua puede ser razones más importantes para el diseño de una presa, tales como:
Las presas se hacen para contener tanta agua como sea posible, ya sea lluvia o río. Los dos objetivos principales de una presa es para el suministro de agua en la generación residencial, industrial, agrícola y de energía (centrales hidroeléctricas en las llamadas - ex.: Itaipú, Paulo Afonso, Tucuruí). Actualmente también hay un diseño para aprovechar el potencial de la región inundada de desarrollar la pesca (acuicultura) en las comunidades ribereñas e incluso el turismo y el deporte. Detrás de la finalidad de la acumulación de agua puede ser razones más importantes para el diseño de una presa, tales como:
1.1- Control de inundación - debido a la ocupación humana y
la degradación de la cuenca no es a veces la necesidad de mantener temporalmente grandes cantidades de agua para evitar inundaciones; 1.2- Relaves mineros - estos diques sirven para contener el agua de las minas con el fin de evitar que los productos químicos de la invasión de las aguas; - aunque pequeño por objeto cambiar 1.3- Corrección verter el régimen del río, lo que reduce su velocidad, que está causando la erosión; 1.4- La conservación del agua - diseñado para almacenar agua de lluvia para conseguir una reserva para un período adecuado de la escasez de agua; 1.5- Control de la contaminación - para la recogida de residuos, por lo general adjunto en la presa principal para el propósito de desviar una porción de una mejor calidad y establecer el final de la carrera; 1.6- Navegación - proporcionando la navegabilidad de las regiones para facilitar el transporte.
2.- LA REPRESA
Las presas son grandes embalses creados en el curso de un río para retener grandes cantidades de agua. En las regiones de clima semiárido donde la mayoría de los ríos es intermitente (ríos que son sólo con agua en caso de lluvia) que necesita para reservar agua para cuando estos ríos se secan, las reservas (presas) suministra esa ubicación.
4.1- Vestimentas - las superficies más o menos verticales que
limitan la presa: la del río arriba, en contacto con el agua, y la regalía aguas abajo; 4.2- Reuniones - las superficies laterales de contacto con los bordes del valle; 4.3- Fundación - la superficie inferior de contacto con el fondo del valle; 4.4- Descargador completo - el órgano hidráulico para descargar el exceso de agua en el embalse en periodo de inundaciones; 4.5- Tomas de agua - los órganos de extracción hidráulica del agua del embalse de usar; 4.6- Descargador de fondo - el órgano hidráulico para vaciar el depósito o el mantenimiento del caudal ecológico aguas abajo de la presa; 4.7- Cerraduras - órgano hidráulico que permite la navegación interior a cerrar la brecha impuesta por la presa; 4.8- Escalera Fish - órgano hidráulico que permite a los peces salvar la distancia impuesta por la presa; 4.9- Vertedero - El vertedero sirve para drenar el exceso de agua que entra en el tanque durante la temporada de lluvias;
Dependiendo del material de construcción, las presas se pueden clasificar en dos grupos principales: - Presas de hormigón - Presas convencional tierra y / o enrocado Las presas de hormigón son los construidos material esencialmente granular es producido artificialmente que añadir cemento y aditivos químicos. Las presas de tierra y / o enrocado son las construidas con materiales naturales como arcillas, limos y arenas o materiales producidos artificialmente, tales como grava y escollera.
DAMS 5.1-CONCRETO
Los tipos más comunes de estas presas son: - Presa de gravedad de hormigón - Presa en arco de hormigón - Presa de contrafuertes Estos pueden construirse los diques de hormigón armado con hormigón o laminados. Las represas construidas con formas concretas, marco de hormigón y poner en marcha similares a la construcción de otras estructuras civiles, como puentes y otros. Las presas construidas en hormigón laminado (o compactado con rodillo - CCR) utilizan hormigón con carácter especial (seco), puesto en marcha y se compacta con el mismo material utilizado en la construcción de presas de tierra y ripio.Requerir fundamentos y pilares en macizos rocosos.
5.1.1 presas de gravedad
Las presas de gravedad son uno de los dos tipos de presas de hormigón. Se componen de un muro de hormigón que se resiste a su propio peso para empujar el agua y pasa las peticiones a la base. Tiene estabilidad debido al peso y anchura de la resistencia adecuada base de la fundación. Los principales esfuerzos están activos: hormigón de peso, la presión del agua en el paramento aguas abajo, la presión del agua en el río arriba, el peso del agua río abajo paramento y sub-presión. Estas fuerzas pueden causar interrupciones o inflexión de deslizamiento, el deslizamiento es la más común. Una presa de resistir todas las fuerzas en peso, de ahí el nombre de la gravedad. Como resultado de la presa debe ser sólida con el material constructivo que tiene una alta densidad.
PRESA DE GRAVEDAD
DAM 5.1.2-ARCH EN
La forma curvada hace que la presión se transfiere a las jambas. Es un tipo de presa que requiere excavación principal para llegar a la roca madre y para garantizar la geometría adecuada. La estabilidad depende de la geología, especialmente discontinuidades. Solo puede ser curvo en planta o planta y perfil (doble arco). Se insertan en valles estrechos o gargantas (cañones) y fundaciones y pilares tienen que ser roca sólida y muy compacta debido a que el impulso se transmite a los postes debido a la acción de la sección de proa. El consumo de hormigón es mucho menor que la gravedad sobre el tipo de la misma altura y por lo tanto el coste es inferior. Sin embargo requiere de personal altamente especializado, debido al rigor en el diseño y control de la obra, lo que reducirá el liderazgo en volumen de hormigón.
DAMS 5.2 LAS TIERRAS
La gran ventaja de la presa de tierra es que no exige que se amolda a casi todas las fundaciones y con modernas técnicas de mecánica de suelos y movimientos de tierra, acepta una gran variedad de terrenos. Hay presas de tierra más de 3 kilómetros de largo y más de 200m de altura. Según Costa, 2001, la gran ventaja de las presas de tierra sobre los demás es que se pueden construir en casi cualquier tipo de cimentación. Son relativamente baratos y no requieren personal altamente especializado. Las presas de tierra tienen gran volumen, ya que trabaja por el peso del relleno sanitario, que consiste en el suelo que tiene un peso específico (1.8 a 1.9 g / cm ³ ) menor que la del hormigón (2,4 g/cm3).
Las pendientes, suave deben ser compatibles con la resistencia a la cizalladura del material después de la compactación. Cuenta con una base ancha para distribuir el peso y aumentar la sección de percolación. Sección puede ser homogénea o por zonas en función de la disponibilidad de materiales de construcción de las conexiones de autobús. En presas asignados a la zona de un núcleo de material resistente al agua y dos zonas exteriores, generalmente construidos con materiales más permeables y más resistente a deslizamientos de tierra. Los diques de tierra / escollera destinado para el almacenamiento permanente de agua deben tener un alto grado de estanqueidad (presencia de un elemento de cierre). Estas presas se construyen, por lo general con materiales procedentes de zonas prestar, adecuadamente seleccionado, se transporten, puso en marcha y se embalan con equipos especiales bajo un estricto control del proceso ejecutivo.
PRESA DE TIERRA 5.2.1 homogénea
Es la que un solo tipo de suelo más común usado. Las laderas, aguas arriba y aguas abajo deben tener pendientes adecuadas como el tipo de suelo. En caso de ser construido un tamaño de grano de arena vertical, o inclinada de drenaje seleccionado apropiado para el tipo de suelo utilizado, o grava confinados en geotextil. También debe ser una carga o una estera de arena o grava horizontal confinados en geotextil seleccionado. Se construye también el punto de corte que es parte del terraplén que se inserta en la base. Cuando la calidad del suelo es buena no hace el corte. El talud de aguas arriba debe ser protegido con enrocamente (rip-rap) o losa armada o asfalto. De acuerdo a buscar, mayor que la longitud de la superficie del agua de la presa y en la que se refiere el viento. Como la longitud de la zona de alcance tener un espesor mínimo en cm de la pendiente de la cantidad de escollera.
Fig. 1 Perfil homogeneo
PRESA POR ZONAS CON CORTE INTERIOR
PRESA DE TERRAPLÉN POR ZONAS CON PENDIENTE DOWNSTREAM UPSTREAM IMPERMEABLE Y ENROCADO
La construcción de una presa debe ir siempre a través de los pasos que se deben seguir para el éxito, y cuatro pasos son esenciales: el diseño, construcción, operación y observación. No hay necesidad de hacer retiros como: topografía, cartografía geológica, el impacto ambiental, los presupuestos y los gastos, y la seguridad, ya que no sólo en el área que será inundada, ya que todos estos factores deben tenerse en cuenta en los ámbitos que se utilizará para las inundaciones en ocasiones los aliviaderos de emergencia se abren o posible rotura de la presa. Una de las normas dadas a conocer por la ABNT Asociación Brasileña de Normas Técnicas - NBR 11682, asesora de la estabilidad de taludes y laderas.
FIGURA 6: LAS FUERZAS QUE ACTÚAN (FUENTE: HTTP://WWW.ELETROBRAS.COM )
FIGURA 7: LAS FUERZAS QUE ACTÚAN (FUENTE: HTTP://WWW.ELETROBRAS.COM )
6.1- Topografía
Método para la determinación del contorno, tamaño y posición relativa de una parte limitada de la superficie de la tierra; proyecta ortogonalmente todos los detalles de la configuración del suelo. a) Topometria: conjunto de métodos utilizados para recopilar los datos necesarios para realizar un seguimiento de la planta; b) Planimetria: representación en la proyección horizontal de los detalles de la superficie. El uso de teodolitos y estaciones totales; c) altimetría: determinación de las cuotas o distancias verticales de un cierto número de puntos que se refiere a la proyección horizontal o nivel de referencia; d) Fotogrametría: determinar la topografía del terreno, sobre todo grandes extensiones a través de cámaras. = Fotografía aérea fotografía aérea;
Área geológica. Fuente: http://www.cprm.gov.br
a) Las zonas de influencia
1. Cimientos y pilares: estudios geológicos deben continuar a profundidades donde las peticiones transmitidas por el depósito hidráulico y de geomecánicos ya no tienen efecto; 2. Los depósitos de materiales de construcción: estudios geológicos deben facilitar toda la información necesaria sobre el potencial de la zona y cerca del sitio de la presa. La identificación de todos los materiales disponibles en los suelos arcillosos finos de las arenas y gravas naturales y materiales de roca; b) Etapas de la Geología
1. La recolección de datos, mapas geológicos de reconocimiento y los informes técnicos sobre la zona, fotografías aéreas, estudios geofísicos, etc; 2. La preparación de mapas geológicos con los informes técnicos que describen los tipos de roca y tierra, los errores encontrados, los niveles de agua, etc; 3. Las encuestas a lo largo del eje de los préstamos y canteras presa, aliviadero y locales;
6.3 - ESTUDIO HIDROLOGICO
Tiene por objeto definir las características hidráulicas de la obra, la investigación de la producción de agua del río, la capacidad del depósito (evaporación, pérdidas potenciales, evapotranspiración, infiltración, etc), la cantidad de agua necesaria para los propósitos de la obra, el año deposición de sedimentos en el embalse, la intensidad y frecuencia de las inundaciones (capacidad del vertedero), las condiciones del agua subterránea (tipo de cimentación). = Hydraulic cuenca cuenca acumulación = Cuenca Cuenca contribución Cuenca hidrogeológica = suministro de agua a la cubeta a través de infiltración. -Fases de un estudio hidrológico:
Área de terraplén formación (Fuente: http://www.cprm.gov.br)
Una evaluación de impacto ambiental (EIA) es un factor importante a ser elevado a alcanzar con las agencias gubernamentales que regulan las licencias de la versión para uso de la zona de la presa. El siguiente es un resumen de los temas discutidos en este contexto: 6.4.1 Entorno físico
- Las modificaciones del clima; - Sismicidad (terremotos) inducida; - Inundaciones de depósitos minerales; - Inundaciones áreas fértiles; - Cambio en el uso de la tierra; - Márgenes de procesos erosivos; - Cambio en la calidad del agua; - La eutrofización (cantidad excesiva de oxígeno en el agua); - La inundación de áreas con plantas nativas o la agricultura;
6.4.2 Biotic
- Desaparición de especies endémicas (aquellas que sólo existen en ese lugar) o en peligro de extinción; - La proliferación de plantas acuáticas; - Interrupción de la migración de los peces; - Los cambios en la composición de la fauna acuática; 6.4.3 Medio antropogénico (humano)
- La transferencia obligatoria de las poblaciones; - Cambios en las actividades socio-económicas; - Los cambios en la infraestructura regional; Análisis de la mano de los datos generados por la topografía, la cartografía geológica, estudio hidrológico y el impacto ambiental se hacen cálculos que reflejan la viabilidad del proyecto.
6.5- SEGURIDAD El aspecto de la seguridad es recurrente en todas las fases y etapas de la construcción de la presa debido a las dimensiones, cantidad de equipo, el número de profesionales y sus alrededores (fauna, flora y elementos materiales). Debido a los riesgos que pueden ocurrir en las presas, deben ser diseñados, construidos, operados y mantenidos adecuadamente para realizar con seguridad las funciones según lo previsto.
8- EJEMPLO DE UNA PRESA La construcción de esta presa (parte superior de Lindoso) tomó unos 10 años para completar. El desarrollo de Lindoso (Fig. 2) se puso en marcha en 1992 y es uno de los centros más potentes instaladas productores de energía hidroeléctrica en Portugal La represa costará alrededor de $ 150 millones de los cuentos, y tiene un alto nivel de tecnología.
8.2 - Características
Esta presa tiene las siguientes características: Se trata de 110 metros de altura Su disminución neta máxima de 280,8 m, y 3 El flujo máximo y 125 m 3 / s El tipo de turbina es francis y produce 317 MW Su alternador suministra energía 350 MVA Tiene una cuenca propia 1525,0 kilometros Las cuotas son en el pantano: NPA (Full Nivel de almacenaje) de 388,00 metros y NMC (Nivel máximo de cuota) de 339,00 metros La escorrentía media anual y 1329.2 x10 3 m 3 de capacidad y el vertedero y 2.770 m 3 p / s
FIG. 4
El circuito hidráulico comprende: dos galerías y pozos para cargas independientes, con longitudes de 455 y 502 metros, un tubo vertical aguas abajo del núcleo, un reembolso de cerca de 5.070 metros de longitud, y una subestación de control de edificios de 18/400 KV, con seis transformadores monofásicos. El enlace con la central y llevado a través de un eje circular con un diámetro de 6,80 metros y una altura de 350 metros
FIG. 5
FIG. 6