Factores Clave en el Diseño de Presas: Cargas y Presas de Arco

Combinaciones de Carga en Proyectos de Presas y Verificaciones a Embalse Vacío

Explique las distintas combinaciones que se aplican en el proyecto de presas. ¿Cuál es la importancia de las verificaciones a “embalse vacío”? Justifique.

Existen distintas combinaciones de carga, estas son:

Combinaciones Normales

• Peso propio
• Empuje hidrostático con embalse a su nivel máximo normal.
• Empuje de los sedimentos.
• Variaciones térmicas.
• Acción del oleaje en embalse normal.
• Subpresión funcionando los drenes.
• Acción del hielo.

Combinaciones Accidentales

• Efectos sísmicos.
• Subpresión con drenes ineficaces.
• Empuje hidrostático con embalse a nivel de la crecida de proyecto.

Combinaciones Extremas

• Efectos sísmicos.
• Empuje hidrostático con embalse a la cota de la crecida extrema.

Verificaciones a Embalse Vacío

Las verificaciones a embalse vacío se utilizan en la etapa de construcción de la presa para poder conocer el comportamiento de estas sin estar en “carga”.

Condicionantes en el Proyecto y Construcción de Presas de Arco

Describa los condicionantes a tener en cuenta en el proyecto y construcción de presas de arco.

Condiciones Geológicas y de Fundación

Las condiciones de resistencia de la fundación de una presa en arco pueden ser las más exigentes de las obras hidráulicas. Esto se debe a que las dimensiones de la estructura que apoya sobre la fundación suelen ser relativamente pequeñas, aumentando las exigencias estructurales de las rocas. Además, son presas de gran tamaño que involucran gran volumen de macizo rocoso, lo que trae como consecuencia que la calidad de las condiciones geológicas que se deben cumplir sea más exigente que para otros tipos de presas.

Factibilidad Geométrica

Forma y dimensiones de la garganta.

Las condiciones de aplicación de la presa son limitadas a valles estrechos y profundos, con laderas resistentes. El límite de empleo se establece para una longitud de la cuerda de coronamiento igual o menor a 5 o 6 veces la altura. En algunas ocasiones se han permitido relaciones con un valor de 8.

Disponibilidad de Materiales

Dadas las solicitaciones a las que se encuentra sometida la presa, al tratar de extraer ventajas del mejor aprovechamiento de las cualidades del hormigón (resistencia a compresión), los materiales que se utilizan para su elaboración deben ser de buena calidad.

En los estudios de factibilidad, la búsqueda de yacimientos de áridos de buena calidad es básica, así como la detección de agua de amasado de condiciones óptimas en la zona.

Disponibilidad de Elementos de Diseño

Los métodos de cálculo, experiencias en el diseño y laboratorios estructurales adquieren gran importancia a la hora de determinar las solicitaciones tensionales de la presa.

Los métodos de diseño y verificaciones han evolucionado con el tiempo y la economía de las obras depende en gran parte de ellas.

Distribución de las Otras Obras de Cierre

Dependiendo de la magnitud del aprovechamiento, las obras componentes del cierre deben guardar una armonía para obtener las mejores soluciones técnico-económicas. Las condiciones morfológicas de la garganta hacen que el espacio físico sea reducido, generando problemas tanto en el emplazamiento de la presa como en la disposición de obras complementarias. La conducción de desviación del río durante la etapa constructiva puede poseer grandes dimensiones, lo que lleva a que no pueda desarrollarse en la garganta.

Factibilidad Económica

El análisis de costos de las etapas anteriores permite determinar el costo de la presa en conjunto con la producción esperada, de manera de conocer los beneficios y otros parámetros económicos.