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PRESAS DE TIERRA

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by

Katherine Florez

on 6 March 2014

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Transcript of PRESAS DE TIERRA

PRESAS DE TIERRA
Partes de la presa de tierra
Tipos de presas de tierra
Presas Homogéneas.
son construidas casi exclusivamente con suelos compactados, tienes por lo menos una protección contra el oleaje en el talud de aguas arriba.
Presas De Escollera.
Se utilizan rocas de todos los tamaños de manera de asegurar la estabilidad y una pantalla impermeable para darle estanqueidad.

Presas De Hormigón.
Presas de gravedad
. se construyen de manera que su propio peso resista las fuerzas que se ejercen sobre ellas
Presas de arco de hormigón.
se realizan en los lugares en los que la relación del ancho entre estribos a la altura no sea grande y donde los estribos sean de roca capaz de resistir el empuje de los arcos.
Presas de arco gravedad.
Hasta una altura funcionan a gravedad y a partir de ese punto funcionan como arco.
Presas de pantallas.
Pueden ser de directriz recta (pantalla plana) o de directriz curva (bóvedas múltiples y cúpulas múltiples).

Yury Florez
Sandra Lozano
Carlos Gualdron

Las presas son estructuras hidráulicas de contención que permiten conseguir niveles de inundación Previstos y el embalsamiento de las aguas.
¿QUE ES UNA PRESA?
OBJETIVO
almacenar grandes cantidades de agua para diferentes propósitos:
Riego.
Abastecimiento poblacional.
Generación de energía hidroeléctrica.
Control de inundaciones.
Para recreación, pesca, actividades deportivas.
Cerrada o cierre.
Selección del cierre.
Altura de la presa.
Coronamiento o cresta.
Talud.
Núcleo impermeable.
Respaldos permeables.
NAME.
Presas Heterogéneas o Zonificadas.
El tipo más común de sección de presa de suelos compactados es aquel que tiene un núcleo central impermeable.
Presas De Pantalla.
El terraplén de estas presas se constituye con material permeable (arena, grava o roca) estableciéndose una pantalla fina de material impermeable que constituye una barrera que impide el paso del agua.
Clasificación de Presas
Según su función.
De embalse
De derivación
De control de avenidas
Según como permitan el paso
del agua.
Cortina no vertedora
Cortina vertedora
Cortina mixta

Según la esbeltez de la cortina.
Presas flexibles
Presas de concreto gravedad
Presas de arco gravedad
Presas de arco purom(doble arco)

Según la altura.
pequeño 15mts
mediana 15- 29mts
grande > 30 mts

Según la forma de trabajo estructural.
Rígidas.
masivas o actuando por gravedad
de contrafuertes
de arco o que transmiten las fuerzas lateralmente al cañón rocoso
presas de gravedad aligeradas.

Flexibles.
Según la disposición en planta de la presa
Diseño y construcción de una presa de tierra
Las presas de tierra se han construido con éxito utilizando grava, arena, limo, polvo de roca y arcilla.
Elementos A Diseñar
• Cimentación.
• Ancho De La Corona.
• Zonificación De Materiales.
• Diseño De Las Capas De Materiales.

Suelo a proteger Criterio para filtros
Mas del 85% de fino
40 a 85% de finos
15 a 39% de finos
Menos del 15% de finos
• Diseño De Los Taludes.
Altura (m) Talud Aguas Arriba Talud Aguas Abajo
5 2.00 H:1V 1.50 H: 1V
5 a 10 2.50 H: 1V 2.00 H: 1V
12 a 15 2.75 H: 1V 2.50 H: 1V
20 a 30 3.00 H:1V 2.50 H: 1V
Taludes recomendados en material homogéneo.
Altura (m) Talud
15 0.50 H: 1V
15 a 30 0.75 H: 1V
30 a 45 1.00 H: 1V
45 1.30 H: 1V
Taludes recomendados para enrrocamiento.
Cualquier forma de superficie de falla de fuerzas se asume que las fuerzas entre partículas están inclinadas a un ángulo igual al promedio de la superficie del terreno y las bases de las dovelas. Esta simplificación deja una serie de incógnitas y no satisface el equilibrio de momentos. Se considera el más preciso de los métodos de equilibrio de fuerzas.
Por la complejidad que representa el cálculo de la
estabilidad de taludes, se han creado programas de cálculo como son “Stable”, “Slope”, “Talren” y “Geo 5”, donde se hace el análisis para las tres condiciones críticas que son:
Llenado
Operación
Vaciado rápido

La protección de los taludes se puede realizar por medio
de pantallas de concreto, con
Enrocamiento, suelo-cemento o con pasto, éste último solo para el paramento seco. En el primer caso el espesor de la pantalla de concreto está en función de la altura de la presa y se calcula con la siguiente ecuación:
t =1 + 0.00735H


Control De Filtraciones
Los métodos para el control y manejo de las filtraciones a través del terraplén son
Zonificación gradual del terraplén de finos a grueso.
Chimeneas verticales o inclinadas y/o colchones horizontales de subdrenaje.
Tuberías colectoras de agua abajo del pie de la cortina (no debe haber tuberías dentro del terraplén)

Protección Contra La Erosión.
Obras Complementarias.


Problemas especiales que presentan las presas de tierra
Efectos naturales como sismos y avenidas
Mal diseño o construcción
Mala selección de los materiales
Envejecimiento y falta de mantenimiento
Inestabilidad de cimentación y empotramientos
Filtraciones y subpresiones
Fallas en equipo mecánico (vertedores)
Mal funcionamiento u operación (del vaso y vertedor)

Consideraciones generales para la ubicación de la presa
• Consideraciones topográficas.
• Consideraciones geológicas.
• Consideraciones hidrológicas
• Consideraciones hidráulicas.
• Consideraciones estructurales.
• Consideraciones generales.

Necesidad de presa
Varios casos pueden justificar la construcción
de una presa:
El calado suministrado por el río no es suficiente para la derivación de las aguas.
En ríos de mucha anchura con relación a su caudal, el flujo se divide en estiaje en varios brazos, siendo imposible recoger toda o la mayor parte del agua sin la construcción de una presa.
E. Razvan (1,989) sugiere que la construcción de una presa se requiere cuando el caudal a ser desviado es mayor que la cuarta parte del caudal mínimo del río asociado a una frecuencia dada. En ríos caudalosos, de suficiente calado, de márgenes fijas y libres de deslizamientos, se puede derivar el agua sin la construcción de presas (Caudal mínimo del río mayor que cuatro veces la demanda según E. Razvan).

• 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.
• El diseño es flexible, muchas posibilidades de aprovechar los materiales y las condiciones.
• 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.

VENTAJAS EN PRESAS TIERRA
DESVENTAJAS EN PRESAS.
• Muy vulnerable por sobrevertido.
• Hay que garantizar realce para crecidas
• Vertedero suficiente
• Vertedero separado
• Vulnerable filtración y erosión interna en la presa o en la fundación
Conclusiones
Las presas de tierra son las más comunes dentro de los diferentes tipos de construcciones cuyo objetivo es el almacenamiento de agua, esto se debe principalmente al tipo de material del cual se encuentran elaboradas ya que generalmente se encuentran en su estado natural, y a esto se le suma que los requisitos para su elaboración no requieren de tanta complejidad como lo son necesarios para otro tipo de construcciones.
Este tipo de obras hidráulicas al ser las más comunes y según sus análisis las más rentables en suelos que pueden ser manejados con maquinaria especializada en compactación, excavación y acarreos han hecho que su elaboración sea más económica desplazando otras construcciones como son los terraplenes, aunque es importante destacar que las presas de tierra van destinadas a cierto tipo de cantidad de agua ya que no son igual de resistentes que las mega estructuras con mayor capacidad de almacenamiento.
Se logró establecer que las presas de tierra no son tan complejas para su elaboración, debido a su reducido tamaño requieren de estructuras complementarias que le sirvan de soporte como es el caso de los vertederos, por lo que es necesario inicialmente tener encuentra la capacidad de almacenamiento que tendrá la presa para no incurrir en una de las falencias de estas construcciones que es no contar con la suficiente capacidad de almacenamiento y terminare dañando las estructuras complementarias aunque los daños se pueden presentar por otros factores.
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