✅ TIPOS DE PRESAS HIDRÁULICAS

Se conoce como presa a aquella estructura que tiene como finalidad de hacer un embalse de agua sobre un cauce de agua. Pueden ser de distintos materiales como hormigón, piedra o tierra. Se utilizan para proyectos de riego, para abastecimiento, control de máximas avenidas, generación de energía eléctrica, etc. Los términos o partes más conocidos utilizados en una presa son:

• Embalse: representa todo el volumen de agua que se almacena y es retenido por la presa.
• Dique: Puede ser natural o artificial y cumple la función de detener el agua.
• Boquilla: También se lo conoce como cerrada, es el lugar o punto de ubicación sobre el cual se construye la presa.
• Vaso: Es la superficie del terreno donde se realiza el embalse, contiene todo el volumen de agua.
• Vertedero: Esta estructura hidráulica dentro de la presa, cumple la función de eliminar las aguas de excedencia de volumen de agua en el embalse.
• Desagüe de fondo: Esta estructura es la que se encarga de mantener el caudal ecológico del cauce aguas abajo de la presa.

Las presas pueden clasificarse según su estructura o su función. Según su estructura podemos tener:

GRAVEDAD, ARCO MÚLTIPLE, TIERRA

Este tipo de presas es común es zonas donde se presentan valles anchos, estos valles presentan una relación de ancho altura que oscila entre 6 y 7. Las presas de gravedad suelen emplazarse en la roca superficial, ya sean areniscas o calizas sedimentarias y que tengan como característica de que su resistencia para soportar sea de 9 a 11 kg/cm2. El dimensionamiento de la presa, como su espesor o curvamiento en las presas de gravedad, dependerá del tipo de cimentación y del tiempo de duración que presenten los materiales.

ARCO Y ARCO GRAVEDAD

Este tipo de presas suelen emplearse en zonas donde existen valles angostos, estos valles tienen la característica de presentar una relación ancho altura que oscila entre 3 y 6. El tipo de presa de arco que presenta un espesor menor a una presa gravitacional, es recomendable para valles angostos, puesto que esto mejora la condición de fortalecer la fundación sobre el suelo con el fin de que pueda soportar las presiones de la presa.

CÚPULA O BÓVEDA

Este tipo de presas se presentan en zonas donde existan cañadas, presentan una relación ancho altura que es menor a 3. Tienen como característica que la roca sobre la que se apoya es de mayor resistencia y de menor probabilidad de falle por deslizamiento.  La característica principal de una presa cúpula es que presenta un arco solo en sentido horizontal, mientras que la presa bóveda presenta el arco en ambas direcciones, es decir, vertical y horizontal.

Y según su función las presas pueden ser:

Toda presa tiene como función principal detener y almacenar el agua de manera segura. Generalmente las presas se construyen para distintos finos, ya sea para riego, abastecimiento de agua, generación de energía eléctrica, control de máximas avenidas para evitar inundaciones, crianza de peces, recreación, etc. Por otra parte, también existen presas que se construyen con la finalidad de controlar el transporte de sedimentos, debido a esto, las presas deben tomar en cuenta los efectos de los sedimentos, puesto que, si no lo hacen, no habrá un periodo de diseño estructural nominal.

INFORMACIÓN BÁSICA PARA EL DISEÑO DE PRESAS

Respecto a los datos climatológicos de la zona, se deben considerar las precipitaciones y temperaturas mensuales, así como las intensidades máximas y medias de las tormentas. Se debe tomar en cuenta la velocidad y dirección del viento y también la presencia del espesor de hielo.

Respecto a la ubicación del vaso de la presa, se debe contar con cartas geográficas e imágenes satelitales de la ubicación del eje de la presa, el vaso y la boquilla. Debe presentar las obras complementarias de la presa, así como la ubicación de las estaciones de aforo, estaciones meteorológicas y estaciones de muestreo.

Respecto a la hidrogeología del vaso de la presa, se debe reconocer el tipo de formaciones geológicas en la zona donde irá la presa, se deberá localizar la presencia de caliza o formaciones solubles. Se presentar un estudio relacionado al nivel freático en la zona, así como las características del vaso de la presa. Se debe emplear perforaciones en la boquilla de la presa para poder realizar la estratigrafía y presentar secciones transversales geológicas de esta.

Respecto a la topografía del terreno, se debe presentar planos con escalas comerciales la topografía de la boquilla con curvas de nivel entre 1 y 2 metros. Se considerar la ubicación del eje de la presa y se debe mostrar en elevación la boquilla de la presa. De ser necesario, se localizará los afloramientos de las rocas y los posibles detalles geológicos existentes, mediante sondeos o pozos de prueba. Se debe realizar un estudio sobre el tipo de terreno, cultivos y los posibles propietarios que existan en las zonas, así como también la ubicación de las obras existentes dentro de esta. En esta etapa se realizan las curvas características de la presa: Altura – Volumen y Altura – Área.

Respecto a la hidrología de la zona, se debe contar con información de aforos diarios y volúmenes mensuales, así como también los caudales máximos instantáneos, los caudales de aporte de la cuenca y los caudales de demanda del proyecto. Se debe considerar el nivel freático en los alrededores del vaso de la presa y se establecerán los niveles de la presa: El volumen de azolves, el volumen inactivo, el volumen útil y el volumen de super almacenamiento, también se presentarán estudios sobre el caudal ecológico del cauce del río.

Respecto a la mecánica de suelos y el material de préstamo para la boquilla, se debe realizar las exploraciones necesarias para poder realizar la localización de los materiales a usar, se debe presentar el perfil estratigráfico del suelo en los sondeos, conjuntamente con sus coordenadas de localización. Se deben realizar estudios referentes a ensayos de abrasión, análisis granulométrico, clasificación de suelos, límites de Atterberg, pruebas triaxiales, peso específico de los materiales, porosidad, permeabilidad de los materiales, módulo de deformación, granulometría, ensayo de Proctor modificado y la relación de soporte de California que presentan los materiales.