Presas_en_ingenieria_civil

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PRESAS EN INGENIERIA CIVIL 
Desarrollo de habilidades del aprendizaje 
 
 
CARVAJAL MURGUIA SENDY 
TORRES FLORES JOSE EMILIANO 
 
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 ensu 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 recubrimiento de 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 
https://definicion.de/cuerpo
https://definicion.de/peso
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 inundacionesy 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 vegetación enlentece 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. 
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9tica
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencial
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mareomotriz
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: 
https://es.wikipedia.org/wiki/Molino
https://es.wikipedia.org/wiki/Bat%C3%A1n
https://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable
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_efect
os_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