Presas_en_ingenieria_civil

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presas en ingenieria civil 
Desarrollo de habilidades del aprendizaje
Índice:
1. Construcción de presas.
1.1 Primera etapa: la elección del emplazamiento y los estudios previos.
 1.1.2 Factores.
 1.1.3 Emplazamiento ideal.
 1.1.4 Reglas.
1.2 Segunda etapa: cálculo del volumen de almacenamiento.
1.2.1 Aportes.
1.2.2 Pérdidas.
1.3 Tercera etapa: la construcción.
1.3.1 Implantación.
1.3.2 Colocación de la ataguía.
1.3.3 Preparación de los cimientos.
1.3.4 Construcción de las estructuras.
1.3.5 Otros trabajos tolerancia de asentamiento.
 2. Tipos de presas.
 2.1 Presas de hormigón.
 2.2 Presas de materiales sueltos.
 2.3 Presas de tierra.
 2.4 Presas de enrocamiento.
 2.5 Presas de concreto tipo de gravedad.
 2.6 Presas de concreto tipo arco.
 2.7 Presas de concreto tipo de contrafuertes.
3. Estructura.
4. Vialidad.
5. Maquinaria necesaria.
6. Condiciones.
7. Mantenimiento.
8. Riesgos.
9. Ventas y Desventajas.
 9.1 Ventajas.
 9.2 Desventajas.
10. Presas.
 A. Energía sustentable.
 B. Presa más grande de México.
11. Bibliografías.
1. Construcción de presas.
1.1 Primera etapa: la eleccion del emplazamiento y los estudios previos.
1.1.2 Factores
· Los depósitos deben construirse en lugares que dispongan de una relación entre profundidad y superficie de captación relativamente elevada, con el fin de minimizar las perdidas de evaporación. 
· Las superficies rocosas no deben tener fracturas ni fisuras que puedan provocar la fuga de agua a zonas más profundas o situadas por debajo de la presa.
· La localización debe de ser adecuarse a los grupos de usuarios.
· La ausencia de riesgo de erosión en la zona de captación. 
 
1.1.3 Emplazamiento ideal. 
Es un entorno en el que el valle se estreche. Aguas arriba del estrechamiento, el valle debe de ser más ancho y contar con una pendiente más débil, permitiendo almacenar el mayor volumen posible. De este modo, el dique es más pequeño y menos costoso.
 Debido al riesgo de ruptura de la presa y a las catastróficas consecuencias que podría ocasionar, se deben realizar obligatoriamente estudios previos solventes, completos y rigurosos. Dichos estudios abarcarán la topografía, la geología, la geotécnica, la hidrografía y el impacto medio ambiental.
1.1.4 Reglas.
· Las presas deben construirse en afloramientos rocosos.
· Es preferible que la roca situada en la parte superior de la depresión sea amplia y forme un embudo hacia la depresión para que el agua pueda drenarse a su través.
· Desde los extremos de la presa se pueden prolongar canalones sencillos de piedra o mortero, elevándose por encima de aquella y a través de la roca para canalizar el flujo procedente de una zona más grande y hacerlo descender hacia la presa.
· El emplazamiento de la presa y el fondo del depósito no deben tener fisuras ni fracturas rocosas; en caso contrario, habría riesgo de drenaje lejano del agua.
· Las presas deben situarse a lo largo de los bordes de las depresiones o directamente sobre las partes más bajas de las grandes llanuras, en la roca.
1.2 Segunda etapa: cálculo del volumen de almacenamiento.
1.2.1 Aportes.
El volumen retenido deber ser igual a las sumas de las necesidades y las pérdidas de agua. Por consiguiente, resulta conveniente evaluar las necesidades a cubrir (domésticas, agrícolas o de otro tipo), las aportaciones (volumen de agua que circula por el curso de agua) y las pérdidas.
· La cuenca de alimentación: su superficie, su forma, la vegetación, el tipo de suelo.
· Las precipitaciones: cantidad anual, frecuencia, intensidad y duración de las lluvias.
1.2.2 Perdidas.
· La evaporación en la superficie del cuerpo acuoso: puede alcanzar de 2 a 2,5 m en zonas áridas.
· La infiltración a través de los cimientos de la presa: puede ser notable en suelos permeables.
· La infiltración a través del dique, los muros de contención y las estructuras enterradas: si la presa está bien construida, puede ser despreciable.
· El encenagamiento de la retención por los sedimentos aportados por el agua: puede ser importante y rápido si la cuenca de alimentación está sometida a una erosión importante.
· La capacidad de retención se determina a partir de las curvas de nivel trazadas a partir de los contorneados topográficos preliminares.
1.3 Tercera etapa: la construccion
1.3.1 Implantacion
Una vez elegida la ubicación, se marcan los puntos de referencia con mojones de hormigón que se instalan en cada extremo. Estos mojones servirán de referencia durante los trabajos, y no deben desplazarse. En la tangente entre los puntos de referencia se colocan piquetes a intervalos regulares. Tomando como base este contorno se puede determinar la altura de los terraplenes en cada punto, la anchura del dique en la base y el volumen de los terraplenes. 
1.3.2 Colocacion de la ataguia. 
La ataguía es una presa provisional que se construye aguas arriba del emplazamiento de la presa definitiva para proteger la zona de trabajo frente a las inundaciones. No es necesaria cuando todas las obras se llevan a cabo durante la estación seca. El agua almacenada por la ataguía puede utilizarse en los trabajos (compactación) y eventualmente para el amasado del hormigón.
1.3.3 Prepacion de los cimientos.
Para cimientos rocosos, la superficie de contacto entre la roca y el terraplén debe ser tan impermeable como el resto del terraplén. Es preciso evitar las superficies lisas y la aparición de fisuras no colmatadas. La tierra vegetal y las rocas alteradas deben quitarse con pala, pico o barrenas de percusión, y retirarse de la obra. En el caso de los cimientos de material desintegrado, el punto de referencia del dique se decapa hasta obtener una superficie limpia sin material vegetal. Si los cimientos son permeables, se construye una pantalla de estanqueidad que llegue hasta la roca (o hasta el suelo impermeable).
1.3.4 Construccion de las estructuras.
Los materiales se transportan, se depositan y se esparcen hasta alcanzar el espesor necesario. Si el material natural carece del contenido en agua necesario para realizar una buena compactación, se procede a su humidificación, ya sea en la zona de préstamo o tras su aplicación sobre el terreno, con ayuda de una cisterna provista de barra pulverizadora. Para la compactación se utilizan máquinas compactadoras. El espesor de las capas y el número de pasadas realizadas por la máquina se determinan con una tabla de ensayos elaborada en la obra. El dique debe tener una anchura de entre 20 y 40 cm, permitiendo una buena compactación de los taludes, que a continuación se decapan hasta alcanzar la pendiente deseada.
1.3.5 Otros trabajos tolerancia de asentamiento.
Cuando finaliza la construcción del terraplén del dique, se le añade material para que alcance una altura de alrededor del 5 % de la altura de la presa, con el fin de cubrir futuros asentamientos.
2. Tipos de presas.
2.1 Presas de hormigon 
Las que suelen utilizarse con mayor frecuencia en los países desarrollados, pues con este material las construcciones brindan una mayor estabilidad. La mayoría de las presas se construyen de hormigón, salvo las más antiguas que fueron elaboradas con ladrillos, sillería y mampostería. 
2.2 Presas de materiales sueltos.
Se utilizan principalmente en los países subdesarrollados, pues el costo de estas es menor. Están rellenas de tierras, que funcionan como un aporte de resistencia que ayuda a contrarrestar el empuje de las aguas. Para su construcción se utilizan, sobre todo, materiales como piedras y gravas, aunque también se añade algún elemento impermeabilizante. Resistente por gravedad.
2.3 Presas de tierra.
Constituyen el tipo de presas más común, principalmente porque en su construcción intervienen materiales en su estado natural que requieren el mínimo de tratamiento. (un solo material, o de varios, o con diafragmas).
2.4 Presas de enrocamiento.
Se utiliza roca de todos los tamaños pueden para dar estabilidad a una membrana impermeable. La membrana puede ser una capa de material impermeable de lada del talud mojado, una losa de concreto, un recubrimientode concreto asfaltico, placas de acero u otro dispositivo semejante.
2.5 Presas de concreto tipo de gravedad.
Aquellas en su propio peso, resiste el empuje del agua, este después es transmitido al suelo, razón por la cual debe ser estable y capaz de resistir el peso de la presa y del embalse. Son las de mayor durabilidad y no requieren mucho mantenimiento. La estructura de este tipo de presa es similar a un triángulo isósceles, pues la base es ancha y según asciende se va haciendo más fina. Se adaptan a los lugares en los que se dispone de una cimentación de roca razonablemente sana. 
2.6 Presas de concreto tipo arco.
Aquellas en que la forma es la que resiste el empuje del agua, ya que la presión es transferida de forma concentrada a las laderas de la cerrada, la cual debe ser de roca muy dura y resistente. Se adaptan a los lugares en los que la relación de la distancia entre los atraques del arco a la altura no es grande y donde.
2.7 Presas de concreto tipo contrafuertes.
Comprenden de losas y las de arco. Requieren aproximadamente 60% menos de concreto que las presas macizas de gravedad, pero los aumentos debidos a los moldes y al esfuerzo de acero necesario, generalmente contrarrestan las economías del concreto.
3.Estructura
La represa o presa consta de una barrera de hormigón, piedra u otro material, que se construye sobre un rio, arroyo o canal para embalsar el agua en su cauce. Luego esta agua embalsada puede derivarse a canalizaciones de riego o aprovecharse para la producción de energía mecánica o eléctrica. 
En una represa es posible distinguir entre el embalse (el volumen de agua retenido), los taludes (que limitan el cuerpo de la represa), las compuertas (los dispositivos mecánicos que permiten regular el caudal de agua), el vertedero (donde reposa el excedente de agua cuando la represa está llena) y las esclusas (que facilitan la navegación a través de la represa), entre otros elementos.
Las represas pueden dividirse en represas de gravedad (su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua), represas de escollera (con forma de triángulo), represas hinchables y otros tipos.
4. Vialidad.
Los estudios de vialidad se basan en 3 consideraciones técnico-económicas fundamentales:
· Dar solución a una necesidad social o económica, presente o futura. Que el proyecto corresponda al fin que se persigue en forma conveniente. Que los servicios que se esperen obtener por medio del proyecto justifiquen su costo.
· Estudios de diseño y valor estético: referente a la imagen, en general todas las estructuras deben de tener una apariencia simétrica y uniforme. Sin embargo, no se permitirá que los valores estéticos adquieran una importancia mayor la seguridad o la corrección del proyecto estructural.
· Etapa de investigación: es la que lleva más tiempo y puede resultar la más cara en términos de estudios, esta nos determina si debemos continuar o detenernos y analizar si el proyecto lleva un buen camino técnico y económicamente correcto. 
5. Maquinaria necesaria.
· Camión Volquete: también conocido como Camión Basculante o Bañadera, se utiliza para el movimiento de tierras y para el acarreo de materiales en general. Esta dotado de una caja abierta basculante que descarga por vuelco.
· Motoniveladora: es una máquina de construcción que cuenta con una larga hoja metálica empleada para nivelar terrenos. Además, posee escarificadores para terrenos duros, los cuales puede ubicar al frente, en medio del eje delantero y la cuchilla o en la parte trasera, llamándose en este caso Ripper.
· Excavadora: la excavadora se emplea habitualmente para abrir surcos destinados al pasaje de tuberías, cables, drenajes, etc. Así como también para excavar cimientos o rampas en solares.
· Retroexcavadora: se diferencia de la excavadora en que se dispone de una pala adicional en la parte frontal, además del cazo o cuchara para excavar en el extremo de un brazo articulado montando en su parte trasera.
 
6. Condiciones
Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso. En cada caso, las características del terreno y los usos que se le quiera dar al agua condicionan la elección del tipo de presa más adecuado.
Forma:
· De gravedad.
· De contrafuertes.
· De arco.
· Bóvedas o arcos de doble curvatura.
· Mixta, si está compuesta por partes de diferente tipología.
Material: 
· De hormigón (convencional o compactado con rodillo).
· De mampostería.
· De materiales sueltos (de escollera, de núcleo de arcilla, con pantalla asfáltica, con pantalla de hormigón, homogénea).
7. Mantenimiento.
El mantenimiento permite prever averías pasando las correspondientes revisiones y emitiendo las instrucciones adecuadas para el buen funcionamiento de la presa. Todo ello orientado a garantizar la seguridad de las personas y a alargar la vida útil de la infraestructura hidráulica.
· El mantenimiento preventivo está vinculado a actuaciones ya planificadas y orientadas a la prevención del fallo de un elemento antes de que éste ocurra.
· El mantenimiento correctivo es consecuencia de las deficiencias observadas en el preventivo. Consiste en llevar a cabo las reparaciones necesarias para que el funcionamiento de todos los elementos de la presa sea el adecuado y garantizar así la seguridad de la presa.
8. Riesgos.
Como en el caso de toda obra estructural, existe el riesgo de que la presa falle e inunde poblaciones ubicados cercanas al curso de agua, aguas abajo del cierre.
Investigadores alertaron que los grandes reservorios de aguas creados por los seres humanos pueden incrementar la intensidad de las lluvias y afectar las defensas contra inundaciones. 
Un equipo internacional de científicos encontró que los patrones de lluvia alrededor de grandes concentraciones hídricas generadas artificialmente son mucho mas intensos que en regiones similares sin el líquido.
“Efecto lago”
Las anteriores investigaciones en este campo se enfocaron en el impacto de las represas en el clima de la zona y demostraron que las grandes concentraciones de agua, como lagos o represas, pueden alterar los patrones al aumentar la cantidad de agua que se evapora.
Algunos analistas creen que también se generan patrones de circulación de aire en la atmósfera por sobre los límites del agua y la tierra, lo que puede iniciar tormentas y lluvias.
Es este impacto el que puede ser significativo, como comprobó un estudio en el que se demuestra que las precipitaciones han aumentado un 4% por año después de que se construyó una represa.
9. Ventajas y desventajas.
9.1 Ventajas.
· Energía limpia: La energía hidráulica provee del 19% de la electricidad mundial, generándose aproximadamente 3.000 TWh (tera-vatios por hora) por año. La hidroelectricidad aprovecha la energía cinética del agua en movimiento para mover turbinas, las cuales a su vez generan electricidad. La energía hidráulica es renovable y reduce la dependencia de los combustibles fósiles.
· Regulación del suministro de agua: Cuando un rio este embalsado, el agua se estanca y forma una reserva. Esto permite que los centros de población recojan agua fresca durante épocas de lluvias para usarla luego durante sequías y temporadas secas. Las represas también se pueden usar para controlar inundaciones y brindar una cantidad regulada de agua a las áreas circundantes para riego. En consecuencia, las represas proveen de equilibrio hídrico en casos de clima extremo o irregular. 
9.2 Desventajas.
· Inundaciones en las áreas circundantes: Cuando un río está embalsado, el agua es desplazada y las áreas secas que lo rodean se inundan. A menudo esto resulta en el desplazamiento de la población local y la incapacidad de usar tierras que antes eran accesibles. Esto puede distorsionar las actividades locales, como la agricultura. Además, cuando la vegetación es inundada, los restos muertos de plantas emiten metano en la atmósfera, incrementando la producción de gases invernadero. Además, la pérdida de áreas con vegetaciónenlentece la captación de dióxido de carbono, otro gas invernadero.
· Trastorno de los ecosistemas: La inundación de las áreas que rodean a un río que se embalsa desplaza a la vida salvaje existente y puede arruinar ecosistemas completos. Además, la vida acuática que depende del flujo del agua sin obstrucciones (como los peces migratorios) pueden sufrir las consecuencias.
10. Presas.
A. Energia sustentable.
Energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinéticas y potenciales de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. 
Se puede transformar a diferentes escalas. Existen, desde hace siglos, pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río, con una pequeña represa, mueve una rueda de palas y genera un movimiento aplicado generalmente a molinos o batanes. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas de represas.
Generalmente se considera como un tipo de energía renovable puesto que no emite productos contaminantes. Otros consideran que produce un gran impacto ambiental debido a la construcción de las presas, que inundan grandes superficies de terreno y modifican el caudal del río y la calidad del agua
B. Presa mas grande de Mexico.
La Yesca
Se ubica en la Sierra Madre Occidental, sobre el río Santiago, a 112 km al noroeste de la ciudad de Guadalajara, en los límites de los estados de Jalisco y Nayarit. 
En 2007, mediante licitación pública internacional, la Comisión Federal de Electricidad asignó al Consorcio, liderado por ICA, Constructora de Proyectos Hidroeléctricos, S. A. de C. V. el contrato mixto de obra pública financiada para la ejecución de la ingeniería, procura, construcción, pruebas y puesta en servicio del Proyecto Hidroeléctrico La Yesca, con una potencia instalada de 750 mega watts y su cortina, la segunda más alta del mundo en su tipo. 
Para la construcción de las obras principales que comprende el proyecto, se requirió de una gran logística y planeación para su construcción y puesta en servicio. 
El conjunto de las Obras de Desvío son dos túneles de sección portal de 14 m de alto y ancho, con 703 y 755 m de longitud, capaces de conducir una avenida máxima de diseño de 5,730.60 m3/s, además de tres ataguías de materiales graduados: aguas arriba, aguas abajo y un bordo de protección sobre el arroyo carrizalillo de 48, 23 y 25 m de altura respectivamente y sus correspondientes pantallas flexo impermeables.  
 
11. Bibliografías
BBC.com. (17 de diciembre de 2017). Represas, un riesgo climatico. Obtenido de BBC.com: https://www.bbc.com/mundo/noticias/2012/12/121214_ciencia_agua_reservorios_efectos_clima_lluvia_jmp
civilgeeks.com. (26 de septiembre de 2018). Mantenimiento y conservación de presas. Obtenido de civilgeeks.com: https://civilgeeks.com/2018/12/12/mantenimiento-y-conservacion-de-presas/
Definicion. de. (15 de diciembre de 2019). represas. Obtenido de Definicion. de : https://definicion.de/represa/
eHow en español. (17 de noviembre de 2017). Ventajas y desventajas de las construcciones de represas. Obtenido de eHow en español: https://www.ehowenespanol.com/ventajas-desventajas-construccion-represas-info_490983/
IECA. (21 de enero de 2017). presas. Obtenido de IECA: https://www.ieca.es/presas/
Mas que ingenieria . (06 de febrero de 2019). Principales tipos de presas y su clasificacion. Obtenido de Mas que ingenieria : https://masqueingenieria.com/blog/tipos-de-presas-y-su-clasificacion/
Vector. (01 de mayo de 2018). Proyecto hidroeléctrico La Yesca. Obtenido de Vector: http://www.revistavector.com.mx/2018/05/01/proyecto-hidroelectrico-la-yesca/
Wikiwater. (13 de agosto de 2016). LA CONSTRUCCIÓN DE PRESAS. Obtenido de Wikiwater: https://wikiwater.fr/e7-la-construccion-de-pequenas