INGENIERA CIVIL

INGENIERA CIVIL

AO DE LA PROMOCIN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMTICO

FACULTAD DE INGENIERA

ALUMNO : PEA YARLEQU JEAN JOELTEMA : INFORME SOBRE REPRESAS, RPIDAS Y SIFONES CON SUS RESPECTIVOS EJEMPLOS

DOCENTE : ING. HECTOR FELIX MENDOZACURSO : OBRAS HIDRAULICASESCUELA : INGENIERA CIVILFECHA : 06 DE OCTUBRE DEL 2014

PIURA PER

REPRESAEn ingeniera se denomina presa o represa a una barrera fabricada de piedra, hormign o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un ro o arroyo. Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para elevar su nivel con el objetivo de derivarla y transformarla en algo ms til, como por ejemplo: Convertirla en fuente de Energa Elctrica, de Agua Potable, y para otros usos.1. PRESAS DE TIERRASLo primero que se construy fueron presas de tierra, donde utilizar materiales naturales fue conveniente debido a que sus procesos son mnimos. Gran parte del Per cuenta con regiones ridas y semiridas, sobresaliendo as construcciones de presas de tierra de embalse, cuya funcin predominante es el almacenamiento del agua para regado.Hoy en da el motivo principal de construir presas es concentrar el agua en un determinado lugar con el fin de generar electricidad, y lograr controlar el caudal del agua durante periodos de inundaciones. Para la construccin de presas se utilizan dos materiales muy distintos, que son: La piedra o grava suelta, y la arcilla. La presa construida con piedra es muy estable, pero a su vez muy permeable. Caso contrario pasa con la arcilla, donde su estructura es inestable, pero impermeable.

2. CARACTERSTICAS DE PRESAS DE TIERRA

La caracterstica primordial es que en su construccin emplean suelos de su propia zona, y las cargas que trasmiten se reparten en un rea mayor, por lo que se adaptan a cualquier fundacin con baja capacidad portante. Son utilizadas en la mayora de pases subdesarrollados debido a su bajo costo. Se pueden construir con cualquier material y equipo de construccin rudimentario. Todo material que tiene las mismas caractersticas se le conoce como homogneo, pudiendo ser ms o menos impermeable; y cuando es heterogneo, el material tiene un ncleo impermeable. Pueden ser sobre elevadas en el futuro y reparadas en caso de sufrir daos. Sus taludes son diseados para soportar cualquier movimiento de tierra.3. TIPOS DE PRESAS

I. PRESAS HOMOGNEASSe componen nicamente de un solo material, cuyo material debe ser impermeable para proporcionar una estanqueidad adecuada, adems los taludes deben ser tendidos para evitar desprendimientos. Es inevitable que se emerja la filtracin del talud de agua a pesar de tener una pendiente mnima y de la impermeabilidad del suelo. El parmetro de agua abajo se ve afectado por la filtracin hasta una altura de un tercio del embalse.En el proyecto de presas pequeas, la seccin homognea ha sido sustituida por una modificada, que consta de un ncleo impermeable confinado. Las zonas permeables confinan, soportan y protegen el ncleo impermeable; adems proporcionan estabilidad contra rpidos desembalses. Para controlar las filtraciones transversales y las producidas por los desembalses, la seccin debe tener una permeabilidad creciente del centro hacia los taludes. Este tipo de presa homogneo se aplica para suelos con poca variacin en la permeabilidad. Se encuentran en reducida cantidad, debido a que su costo es un poco elevado.

II. PRESAS HETEROGNEASSon aquellas que se componen de dos o ms clases de suelos, estas son las ms comunes. Cuentan con un ncleo impermeable y con materiales ms permeables. Son las ms utilizadas por pases subdesarrollados gracias a su bajo costo, y se supone que en todo el planeta el 77% de presas construidas son de este tipo. Consisten en un relleno de tierras que deben contrarrestar el empuje de las aguas. Los materiales ms utilizados son: Piedras, gravas, limos y arcillas. Estas estructuras resisten siempre por gravedad. Esta presa se considera como un dique heterogneo si la anchura de la zona impermeable es igual o mayor que la altura del terrapln. Las presas tierras no soportan ser sobrepasadas por una crecida. Por ello para su construccin es necesario basarse en conocimientos del comportamiento histrico del ro. Es importante destacar que los suelos permeables o gruesos deben retener a los suelos finos o impermeables, para evitar el arrastre de los segundos hacia los vacos del primero por efectos del flujo.LAS PRESAS HETERGNEAS SE DIVIDEN:a) PRESAS CON NCLEO ANCHOLa seccin de la presa con ncleo ancho representa una evolucin para el empleo de materiales diferenciados. Se colocan capas de materiales permeables para proteger el ncleo como un filtro. La pendiente tpica de los parmetros es de 3:1, este tipo de presa requiere menor volumen de material. Presenta una desventaja que para la construccin de su ncleo en clima lluvioso debe ser paralizada.b) PRESAS CON NCLEO DELGADOCon la tcnica de compactacin de arcilla se han obtenido mayores grados de impermeabilidad y reduce el espesor del ncleo. Este tipo de presa resulta ms econmico. El espesor mnimo del ncleo debe ser proporcional a la altura, normalmente se toma espesores de 0.3H a 0.5H y en casos especiales 0.2H.

c) PRESAS CON NCLEO INCLINADOEste tipo de presa es empleada donde se encuentran grandes cantidades de arcilla, pero se dispone de roca de buena calidad. Una de sus ventajas es que descarga mejor el empuje hidrosttico sobre la cimentacin. Y su principal desventaja es que son de mayor longitud la lnea de contacto ncleo-cimentacin. Y su construccin es ms dificultosa.d) PRESAS CON MANTO IMPERMEABLESe emplea en zonas donde faltan materiales finos para realizar el ncleo impermeable. Los mantos en Hormign armado tienen un espesor de 20 a 40 cm, los de Concreto Asfltico con espesor de 15 a 20 cm, los Metlicos son realizadas con juntadas de 10 cm. Su ventaja es que son estructurales y econmicas. Y su desventaja es que necesita una estructura de hormign para anclar el manto de cimentacin, y vaciarse completamente el reservorio para ser inspeccionado.

4. PREDIMENSIONAMIENTO EN PRESAS DE TIERRAPara estas presas se recomienda un diseo econmico, que proporcione un terrapln mnimo. Este debe comenzar con un filtro de drenaje en el taln y extenderse aguas arriba hasta una distancia igual a la altura de la cortina. Las excavaciones para fundaciones de presa y de estructuras tales como aliviaderos o tneles proporcionan materiales que se pueden emplear en la construccin de la presa. Para el dimensionamiento de stas presas es necesario determinar la altura, ancho de la cresta y los taludes aguas arriba y aguas abajo, para luego calcular su estabilidad.I. ALTURA DE LA PRESAEs la cantidad de agua que se desea almacenar, existen otras alturas que dependen de factores como sedimentos, creciente, etc. Se define por: H = h1 + h2 + h3 + BL + S Donde: BL= borde libre, S= sobre elevacin, h= altura de aguas muertas, normales y mximas.a) ALTURA DE AGUAS MUERTASEs la cantidad de sedimentos que aporta el ro, que son producto de erosiones de la cuenca. En casi ningn embalse es posible eliminar la acumulacin de sedimentos. La cota mnima debe estar por encima de la cota mxima para evitar que en el futuro se obstruya.b) ALTURA DE AGUAS NORMALESEs aquella que permanece en el embalse antes de que ocurran las crecientes mximas de diseo. Est definida por el movimiento de embalse.c) ALTURA DE AGUAS MXIMASYa establecido el nivel de agua, la creciente mxima es penetrada al embalse de acuerdo a su periodo de retorno. Reteniendo as una cantidad de agua llegada a l y por su parte el aliviadero descarga otra.d) BORDE LIBREEs la altura del nivel de agua mxima y el nivel de cresta. Su objetivo es absorber la carrera de la m ola cuando rompe de la presa. La altura de la ola est definida por Hawkale y Henry:h = (0,005V 0,068) Donde: F= Fetch, V= velocidad de viento, h= altura de la olae) SOBRE ELEVACINEs recomendable una sobre elevacin del 1% de la altura de la presa para aquellas fundaciones sobre materiales prcticamente incomprensibles.II. ANCHO DE LA CRESTAEl ancho debe ser tal que mantenga la lnea superior de las filtraciones de la presa cuando el vaso est lleno. El ancho mnimo depende del paso vehicular, donde se recomienda que el ancho de cresta deba ser de 3m y en caso de zonas ssmicas ampliar el ancho de 2.5 a 3 veces el ancho normal exigido. B = + 3 Donde: B= ancho de la cresta (m), H= altura de la presa (m)III. TALUDESEstos pueden variar dependiendo de los materiales disponibles, tipo de fundacin y altura de la presa. Un cimiento permeable necesita en algunos casos de rastrillos para disminuir la filtracin. El talud de aguas arriba puede ser ms suave que el de aguas abajo. Estos varan entre 2:1 hasta 4:1.a) TALUDES EN PRESAS HOMOGNEASEn este tipo se recomienda nicamente cuando la escasez de materiales granulares hace antieconmica la construccin de un dique del tipo heterogneo. El filtro del drenaje debe extenderse desde el parmetro de agua debajo de la presa hasta dentro del cuerpo del dique. Las gravas y las arenas son materiales permeables, inadecuados para el terrapln de una presa homognea.b) TALUDES EN PRESA HETEROGNEASEstas deberan construirse siempre que haya una variedad de suelos adecuados. Una de sus ventajas es que produce una disminucin en los costos de construccin. Permite el empleo de taludes ms pendientes con la disminucin consiguiente del volumen total del terrapln. En el caso de ncleo mnimo, el desembalse rpido no es una condicin crtica ya que el volumen de material impermeable es relativamente pequeo.

5. ESTABILIDAD EN TALUDESSu estabilidad se determina por su capacidad de resistir esfuerzos cortantes, ya que la falla se produce por deslizamiento a lo largo de una superficie de corte.OBRAS HIDRAULICASPgina 5