Presas Fundaciones 2n3n4y
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1. INTRUDUCION Una presa de gravedad de concreto tiene una sección transversal tal que con un tope estrecho, la presa esta parada libremente. Es decir tiene un centro de gravedad bastante bajo que la presa no se derribará sino es apoyada en los estribos. Las presas de gravedad requieren cantidades máximas de hormigón para su construcción comparado con otros tipos de presas de concreto, y se resisten a la dislocación por la presión hidrostática del depósito de agua. Un sitio favorable por lo general es un en una construcción en un valle donde la base está razonablemente cerca de la superficie tanto en el piso como en los estribos de la presa. Las presas de mampostería que confiaron en su peso para la estabilidad contra el deslizamiento y volcadura remontan de 3000 a 4000 años, tanto cara. Una presa es una construcción que tiene por objeto contener el agua de un cauce natural con dos fines, alternativos o simultáneos, según los casos: Elevar el nivel para que pueda derivarse por una conducción (creación de altura), formar un deposito que, al retener los excedentes, permita suministrar el líquido en los momentos de escasez (creación de embalse) o para amortiguar (laminar) las puntas de las crecidas. En general en cuanto la presa tiene una cierta altura, existe un efecto de embalse, que suele ser predominante. De esto resulta que la función mecánica esencial de una presa es elevar el nivel natural del rio, sea para conseguir ese fin estricto, o para obtener una capacidad de almacenamiento, de donde se deduce que la sobre carga fundamental de la estructura será el empuje del agua, y este empuje determinara su concepto resistente.
PRESA
En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricada de piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o arroyo. Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para elevar su nivel con el canalizaciones
de riego, para
objetivo de derivarla,
mediante
su aprovechamiento en abastecimiento o
regadío, laminación de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la producción de energía mecánica al transformar la energía potencial del almacenamiento en energía cinética y está nuevamente en mecánica y que así se accione un elemento móvil con la fuerza del agua. La energía mecánica puede aprovecharse directamente, como en los antiguos molinos, o de forma indirecta para producir energía
eléctrica, como se hace en las
centrales hidroeléctricas.
¿Qué es una presa? Una presa es una estructura que se emplaza en una corriente de agua para embalsarla y/o desviarla para su posterior aprovechamiento o para proteger una zona de sus efectos dañinos. Las presas permiten controlar y disponer de agua con los siguientes fines:
♦ Consumo humano ♦ Consumo industrial ♦ Riego ♦ Control de crecidas
♦ Navegación
♦ Protección de márgenes
♦ Piscicultura
♦ Generación eléctrica
♦ Contención de aluviones
♦
Turismo,
recreación
esparcimiento
y
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“Año de la consolidación del Mar de Grau”
2. TIPOS DE PRESAS De acuerdo al tipo de material predominante en su sección se tendrán los siguientes tipos:
Presas de Concreto Las presas de Concreto se dividen en dos grupos: las Convencionales, fabricadas con concreto vibrado en forma tradicional y las Compactadas con rodillo, en donde el concreto es de consistencia seca y asentamiento nulo, siendo su colocación similar a la empleada en movimientos de tierra (Compactación). Entre las presas convencionales destacan: Presas de gravedad. Las cuales son construidas de manera integral con concreto o mampostería y en las cuales las cargas actuantes son soportadas principalmente por el peso de ellas. De Arco. Son las que muestran en planta o en perfil un alineamiento curvo, cóncavo hacia aguas arriba. Este tipo de presas aprovechan el efecto de arco para transmitir la mayor parte de las fuerzas actuantes a los estribos o paredes del sitio de la presa. En la figura tenemos un ejemplo de este Tipo de Presa:
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Las Presas de Enrocado Las Presas de Enrocado básicamente están conformadas por fragmentos de roca y un elemento impermeable, ubicado aguas arriba o en su núcleo, construido de diferentes materiales. Las fuerzas actuantes en este tipo de presas son soportadas por gravedad. Presas de Tierra En la sección de las Presas de Tierra predominan materiales como arcillas, limos, arenas
y
gravas,
los
cuales
son
colocados
por
compactación
con
equipos
convencionales. De forma Análoga a las Presas de Enrocado, las fuerzas actuantes en este tipo de presa son soportadas principalmente por su peso.
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Selección del Tipo de Presa Para las condiciones particulares de determinado sitio analizado, se deben realizar una serie de estudios y consideraciones que permitirán establecer el tipo de presa más económico. Los factores de mayor peso en la selección de determinado tipo de presa se pueden agrupar en cuatro grupos, para los cuales se presentan en la siguiente tabla, las características resaltantes a ser tomadas en cuenta de acuerdo a los tipos de presa referidos previamente:
Características Resaltantes para la Selección del Tipo de Presa
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” Tipos
de
presa
Topografía
del
Característica
Materiales
Otras
s
la
Disponibles
Características
No
Se adaptan a
Cantidades
No
limitante, salvo
cualquier tipo
adecuadas
en
de fundación,
materiales
razonables de
presas
si
permeables,
altura,
estrechas donde
aconsejables
impermeables
pudiese
tampoco lo es
semipermeables,
aliviadero
ningún
bien
tomas por lo
Sitio de Presa
de
Fundación Tierra
Zonificada
casos
dificultarse
el
movimiento
de
no
son
otro
tipo.
Se
maquinaria
adaptan
pesada
a los sismos.
o
requiere
de y
general separados
materiales
por lo tanto,
apropiados para
exige espacios
Similar a las
filtros y drenes. Materiales que
adicionales. Usualmente
sitios llanos, no
zonificadas;
tengan
son bajas por
es
limitante
menor
proporciones
limitaciones
salvo
por
adaptabilidad
adecuadas
de
del volumen y
a los sismos.
finos y gruesos,
comportamien
maquinaria
materiales
to
pesada.
apropiados para
materiales. En
filtros, drenes, y
lo
protección
similares a las
en
las
dificultades con
bien
diferenciados
o
limitaciones
enrocados,
Usualmente
homogénea
de
de
tiene
de
de
y,
los
demás
taludes.
zonificadas.
Canteras
Similares a las
Enrocado No
Enrocado
limitante,
Requiere
de
similares a las
fundaciones
explotables
de tierra.
con
mayor
suficientes
capacidad de
enrocadas
INGENIERIA DE FUNDACIONES
y
de
tierra
zonificadas.
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” soporte
que
disponibles
las de tierra,
igual
pero
materiales
pueden
ser
al que para
filtros.
permeables. Excelente adaptabilidad a los sismos. Concreto Este aspecto no
Roca sana o
Prácticamente
No
es
relativamente
no son limitantes
limitación
sana y poco
salvo
altura
fracturada.
donde
Para
limitante,
usualmente escoge
se para
sitios Gravedad
no
presas
en no
no
encuentren
requiere
de
espacio
bajas
cercanos
estrechos
(menores a 15
agregados
m de altura)
el concreto
se
para
adicional para ubicar
puede
utilizar
de
razonable,
demasiado
se
sitios
tiene
aliviaderos
en
y
tomas.
fundaciones
Arco
Son ideales en
permeables. Roca sana o
Similares
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(En
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cauce
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costo, en
el
como
volúmenes material.
las
de
Usualmente
que
presas
las
los
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gravedad para
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adaptan a los
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de
a
tomas
y
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PARTES DE UNA PRESA
Partes que componen una represa son: - El embalse: es el volumen de agua que queda retenido por la presa. - El vaso: es la parte del valle que se inunda y contiene el agua embalsada. - La cerrada: es el punto concreto del terreno donde se construye la presa. - La presa: es el muro que debe soportar el empuje del agua y no permitir la Filtración del agua hacia abajo. En la presa se destacan: - Los paramentos: el interior, que está en o con el agua, y el exterior. INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” - La coronación: es la superficie que delimita la presa superiormente. - Los estribos: los laterales, que están en o con las paredes de la cerrada. - La cimentación: la superficie inferior de la presa, a través de la cual descarga Su peso al terreno. - El aliviadero o vertedero: es una estructura que permite descargar agua Excedente cuando la presa se llena. - Las tomas: son también estructuras hidráulicas pero de mucha menos entidad y Son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser Abastecimiento a una central hidroeléctrica o a una ciudad. - de fondo La descarga: permite mantener el denominado caudal ecológico Aguas abajo de la presa. - Las esclusas: que permiten la navegación "a través" de la presa. Partes de una presa COMPORTAMIENTO DE LA PRESA DE GRAVEDAD
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Presa con losa Son todas aquellas en las que su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo, por lo que éste debe ser muy estable capaz de resistir, el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren. Su estructura recuerda a la de un triángulo isósceles ya que su base es ancha y se va estrechando a medida que se asciende hacia la parte superior aunque en muchos casos el lado que da al embalse es casi de posición vertical. La razón por la que existe una diferencia notable en el grosor del muro a medida que aumenta la altura de la presa se debe a que la presión en el fondo del embalse es mayor que en la superficie, de esta forma, el muro tendrá que soportar más fuerza en el lecho del cauce que en la superficie. El cuerpo de las presas de hormigón, se compone de cemento, piedras, gravas y arenas, en proporciones variables según el tipo de estructura y las partes de las mismas que se trate. La particularidad de este material, que le permite adoptar complejas formas una vez fraguado, da la posibilidad de optimizar la forma y, por lo tanto disponer el peso de una manera tal que sea mayor la capacidad de la presa en su conjunto para resistir el empuje. INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” El diseño de cualquier presa se puede resolver solo si se consideran tres condiciones fundamentales: garantía de su estabilidad, control de filtraciones y disipación de la energía en exceso del chorro vertido por la presa. Perfil teórico. Las primeras presas de concreto se construyeron con perfiles bastante pesados de forma trapezoidal. Este perfil se fue desarrollando con el tiempo hasta llegar a un perfil triangular que resulta más económico y que es el usado en la actualidad. Este perfil teórico se convierte en un perfil práctico al tener en cuenta algunas inclinaciones y correcciones determinadas por las condiciones de trabajo y estabilidad de las presas. El vértice del triángulo del perfil teórico se coloca al nivel normal del agua. El francés Maurice Levy fue el primero en fijar los criterios que actualmente se siguen para el diseño y basándose en el perfil triangular propuso una sencilla formulación para el dimensionamiento inicial de la presa. El perfil económico busca encontrar el ancho mínimo de la presa B. Este perfil sin embargo, debe satisfacer dos condiciones: Primero, que no haya esfuerzos de tracción en el concreto y Segundo, que haya una suficiente estabilidad de todo el cuerpo de la presa al corrimiento por la cimentación. La primera condición es obligatoria puesto que el concreto débilmente resiste la tracción. No es permisible la presencia de grietas en la cara de la presa sometida a la presión del agua puesto que esto produciría filtraciones peligrosas de agua con todas sus posibles consecuencias negativas. Por esto, la primera condición se cumple si se adopta que estas tensiones en el cálculo sean iguales a 0. Sin embargo esta condición no garantiza, y sobre todo para presas altas, que no aparezcan tensiones de tracción principales mayores. Por esto hay códigos que exigen que sobre la cara a presión de la presa, las tensiones sean iguales a 0 y que los esfuerzos de compresión sean 0.25ãwh, (un cuarto de la presión hidrostática a la profundidad h). Si esto no se cumple se exige
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” una cara a presión hidroaislada. El vuelco no se suele chequear porque generalmente no es dominante. CIMENTACIÓN DE LAS PRESAS
Base de la presa El área de la fundación de la presa se debe limpiar totalmente removiendo todos los árboles, malezas, raíces, piedras, tierra vegetal, basuras, materiales permeables, etc., hasta llegar a una capa de suelo resistente y adecuado. La superficie obtenida para la fundación deberá ser escarificada antes de comenzar a construir el terraplén. La cimentación debe proporcionar un apoyo estable para el terraplén en todas sus condiciones de carga y saturación. Debe tener resistencia a la filtración para evitar daños por erosión y pérdidas de Agua. El área de fundación correspondiente a cauces de arroyos deberá ser limpiada, profundizada
y
ampliada
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hasta
remover
todas
las
piedras,
grava,
arena,
y
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” cualquier material indeseable. La limpieza de los cauces se efectúa profundizando de manera que los taludes de la excavación sean estables. Cuando se encuentre roca durante la preparación de la fundación, es importante que ésta quede perfectamente limpia removiéndose de su superficie toda costra o fragmento de roca. Para esta operación no se podrá emplear ningún tipo de explosivos. Es importante que se realice simultáneamente la preparación de la fundación y la excavación para la tubería de toma de agua de acuerdo con las pendientes y dimensiones mínimas indicadas en planos. En esta etapa de la construcción es importante tomar todas las previsiones para controlar el agua hasta que se concluya la obra. FUERZAS ACTUANTES SOBRE LAS PRESAS DE CONCRETO
Sobre una presa actúan tres tipos de cargas: las cargas principales, las cargas secundarias y las cargas excepcionales.
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” 1) LAS CARGAS PRINCIPALES: Son las que siempre actúan sobre la estructura y son tres: - Carga de agua. - Carga del peso propio. - Carga de infiltración. 2)
LAS CARGAS SECUNDARIAS: Pueden ser temporales o no Presentarse durante la
vida útil de la obra. Estas fuerzas son: - Carga de sedimentos. - Carga hidrodinámica de ondas. - Carga de hielo. - Carga térmica (presas de concreto). - Efectos interactivos. - Carga hidrostática sobre los estribos. 3) LAS CARGAS EXCEPCIONALES: - Carga sísmica: Las cargas inerciales horizontales y verticales se generan con respecto a la presa y al agua retenida debido a movimientos sísmicos. - Efectos tectónicos: La saturación o las perturbaciones producidas por excavaciones profundas
en
rocas,
tectónicos lentos.
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pueden
generar
cargas
como resultado de movimientos
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” La decisión de considerar todas las cargas secundarias y excepcionales o una combinación de ellas depende
de la experiencia del ingeniero diseñador, de la
importancia de la obra, y de su localización. Los diseños deben basarse en la más desfavorable combinación de condiciones probables de carga. Debe incluirse solo aquellas combinaciones de carga que tienen probabilidad razonable de ocurrencia simultánea.
Físicos
que Gobiernan la
Selección
del Tipo de Presas
Solamente en circunstancias excepcionales los ingenieros especializados pueden afirmar que solo un tipo de presa es el conveniente o el más económico para un lugar determinado. La Topografía: Dicta la primera elección del tipo de presa. Una corriente angosta corriendo entre desfiladeros de roca sugiere una presa vertedora. La llanura bajas, onduladas, con la misma propiedad, sugieren una presa de tierra con vertedero separado. Cuando las condiciones son intermedias, otras consideraciones toman mayor importancia, pero el principio general de la conformidad con las condiciones naturales sigue siendo la guía principal. Las condiciones geológicas y la cimentación: Las condiciones de la cimentación dependen de las características geológicas y del espesor de los estratos que van a soportar el peso de la presa; de su inclinación, permeabilidad, y relación con los estratos subyacentes, falla y fisuras. La cimentación limitara la elección del tipo en cierta medida. Materiales disponibles: los materiales de construcción para las presas de los que se puede disponer junto al emplazamiento o cerca de él son: INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” Suelos para terraplenes. Roca para pedraplenes y revestimiento Áridos para hormigón (arena, grava, piedra partida). La disminución de gastos de trasporte de materiales de construcción, en especial de los empleados de mayor cantidad, produce una considerable reducción en el
costo
total del proyecto. Generalmente, el tipo de presa más económico será aquel para
el
que
se encuentren
los
materiales
en
suficiente
cantidad
y
a
una
distancia razonable del emplazamiento de la presa. La posibilidad de disponer arenas y gravas para hormigón a un costo razonable, aunque estén en terrenos cuyos derechos hayan de adquirirse, es un factor favorable para la realización de estructuras de hormigón. Por el contrario si existen zonas de préstamos cercanas de donde obtener material suficiente para una presa de suelos, esta puede ser la solución más económica. Debe aprovecharse cualquier recurso local para reducir el costo del proyecto, sin sacrificar la eficiencia y calidad de la estructura final. En estos casos, tanto la elección del tipo de presa como el proyecto final de ella, deben ser realizados por técnicos con experiencia en este tipo de trabajo.
CARACTERISTICAS DE UNA PRESA Características principales 1.- Debe ser lo más impermeable posible, geológicamente óptima. 2.- Debe poseer un sitio adecuado para colocar la presa, es decir, una garganta y un suelo resistente.
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” 3.- Disponibilidad de materiales de construcción próxima a la presa. 4.- Geológicamente estable para fundar estribos. 5.- Buena capacidad de almacenamiento, es decir, que se almacenen grandes volúmenes de agua, con costos relativamente bajos. 6.- agua de buena calidad. 7.- Sitio apropiado para la colocación de aliviaderos u obras de toma.
Análisis para la selección del tipo de presa 1.- Altura de la presa: •Menores a 30 metros, el 80% son de presas de tierra. •Mayores de 150 metros, el 60% son presas de hormigón. 2.- Geomorfología de la cerrada, valles amplios (presas de tierra), valles estrechos (presas de hormigón). 3.- Condiciones geológicas geotécnicas de la cimentación, es decir, cuando el macizo de cimentación es muy deformable (rocas blandas o suelos) o de baja resistencia se construyen presas de tierra. 4.- disponibilidad de los materiales de construcción. •Áridos para las presas de hormigón. •Materiales sueltos para las presas de tierra.
Materiales geológicos para la construcción Se inicia en los estudios previos, deben cumplir los siguientes requisitos: -Volumen apropiado a la magnitud de la presa. -Calidad adecuada para los diferentes fines. -Distancia operativa. -Facilidad de extracción. -Condiciones medio-ambientales aceptables para su explotación.
Según la utilización del material se tiene Núcleos impermeables: Impiden el paso a través del cuerpo de la presa: -Baja permeabilidad < 10-5cm/seg. -Arcillas y limos o arenas con alto contenido de arcillas, o margas y argilitas. -IP entre 15 y 35. -Se compactan en espesores de 20 a 30 cm con rodillo pata de cabra.
Espaldones o escolleras: -Transmiten a la presa resistencia y estabilidad, y la protegen de la erosión. -Se compactan a menores de 2 m de altura con rodillos vibratorios INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” -Menor al 5% de finos y bien gradados.
Filtros y drenes: -Evitan el paso de las partículas finas de los materiales contiguos y permiten el drenaje. -Son materiales granulares, con criterio granulométrico estricto, ausencia de finos, alta resistencia e inalterables.
Tabla 4. Selección de la presa. Características típicas. Novak, P., Moffat, A.I.B., Nalluri, C. y Narayanan, R. 1990. Tipo de presa Terraplén
Características
Pedraplén o enrocado
Preferiblemente en fundación rocosa. Aceptan calidad variable y algo de intemperismo. Se requiere tabique hasta el material impermeable. Se facilita la colocación en cualquier clima. Requieren materiales para núcleo, filtros, etc.
Concreto gravedad
Adecuadas en valles amplios, desde que la excavación sea menor de 5 a 10 m. Se acepta desgaste limitado de la roca. Deben chequearse las discontinuidades de la roca con relación al deslizamiento. Tienen bajos esfuerzos de o. Requieren de materiales que a veces toca importar como el cemento.
Contrafuertes
Como presas de gravedad, pero mayores esfuerzos de o, requieren de roca sana. El ahorro de concreto con relación a las presas de gravedad es del 40 al 60%.
Arco
Adecuadas en gargantas estrechas con rocas sana de alta resistencia y poca de formabilidad en las zonas de fundación y estribos. Alta carga sobre los estribos. El ahorro de concreto con relación a las presas de gravedad es del 50 al 85%.
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Adecuadas para cimentaciones en roca y suelos. Pueden aceptar asentamientos diferenciales limitados con núcleos relativamente amplios y de material plástico. Se requiere tabique hasta el material impermeable. Tienen pocos esfuerzos de o. Requieren varios materiales para núcleo, filtro, enrocado, etc.
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}
MECANISMO DE FALLA EN PRESAS TIERRA
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VENTAJAS EN PRESAS TIERRA •
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.
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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.
DESVENTAJAS EN PRESAS TIERRA •
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.
PRESAS DE HORMIGÓN
Son las más utilizadas en los países desarrollados ya que con éste material se pueden elaborar construcciones más estables y duraderas; debidas a que su cálculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales. Normalmente, todas las presas de tipo gravedad, arco y contrafuerte están hechas de este material.
Presa de gravedad: es aquella en la que su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo, por lo que este debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren.
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Presa de arco simple: es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua. Debido a que la presión se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada, se requiere que esta sea de roca muy dura y resistente. Constituyen las represas más innovadoras en cuanto al diseño y que menor cantidad de hormigón se necesita para su construcción.
Fuerzas actuantes sobre las presas de concreto u hormigón. Sobre una presa actúan tres tipos de cargas: las cargas principales, las cargas secundarias y las cargas excepcionales. Las cargas principales.- son las que siempre actúan sobre la estructura y son tres: carga de agua carga del peso propio y la carga de infiltración.
Carga de agua: es debida a la distribución hidrostática de presión y tiene una resultante horizontal de la fuerza P1. También existe componente vertical en el caso de que el espaldón de aguas arriba tenga un talud y las cargas equivalentes aguas abajo operasen en el espaldón respectivo). Carga del peso propio: se determina para un peso específico del material. Para un análisis elástico simple se considera que la fuerza resultante P2 actua a través del centroide de presión Carga de infiltración: los patrones de infiltración de equilibrio se desarrollarán dentro y por debajo de la presa, por ejemplo, en los poros y las discontinuidades, con una carga resultante vertical identificada como un empuje externo e interno.
Las cargas secundarias.- pueden ser temporales o no presentarse durante la vida útil de la obra. Esta fuerzas son:
Carga de sedimentos: los sedimentos acumulados generan un empuje horizontal, considerado como una carga hidrostática adicional.
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Carga hidrodinámica de ondas: es una carga transitoria generada por la acción de las ondas sobre la presa (generalmente no es importante).
Carga de hielo: se puede desarrollar en condiciones climáticas extremas (generalmente no es importante).
Carga térmica (presas de concreto): es una carga interna generada por las diferencias de temperatura asociadas con los cambios en las condiciones ambientales y con la hidratación y enfriamiento del cemento.
Efectos interactivos: son internos, surgen de las rigideces relativas y las deformaciones diferenciales de una presa y su cimentación.
Carga hidrostática sobre los estribos: es una carga interna de infiltración en los estribos en una roca maciza. (Es de particular importancia en las presas de arco o de bóveda).
Las cargas excepcionales: se presentan durante eventos extremos.
Carga sísmica: las cargas inerciales horizontales y verticales se generan con respecto a la presa y al agua retenida debido a movimientos sísmicos. Efectos tectónicos: la saturación o las perturbaciones producidas por excavaciones profundas en rocas, pueden generar cargas como resultado de movimientos tectónicos lentos. La decisión de considerar todas las cargas secundarias y excepcionales o una combinación de ellas depende de la experiencia del ingeniero diseñador, de la importancia de la obra, y de su localización. Los diseños deben basarse en la más desfavorable combinación de condiciones probables de carga. Debe incluirse solo aquellas combinaciones de carga que tienen probabilidad razonable de ocurrencia simultánea.
Ventajas de las presas de hormigón Las presas de hormigón es una solución sostenible por su versatilidad para adaptarse a diferentes condiciones. Las ventajas de las presas de hormigón son de distinta índole: Ventajas medioambientales
Emplea recursos naturales locales prácticamente inagotables. Permite el empleo de áridos reciclados (RCDs). Es reciclable en su totalidad al final de su vida útil. Es un material muy durable, por lo que se evita el consumo de nuevos recursos y se reducen las emisiones de CO2 .
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Ventajas técnicas
Permite la aplicación de cualquier sistema constructivo (encofrado bloques de hormigón vibrado, por tongadas mediante hormigón compactado con rodillo). Se adapta a cualquier forma de cerrada.
Seguridad frente a acciones accidentales (sismo, grandes avenidas). TECNOLOGIA PARA LA REHABILITACION DE CIMENTACIONES INESTABLES EN PRESAS Al excavar se va rellenando con lodo de bentonita o de bio- polímeros. Una vez terminada la excavación se rellena con concreto o con suelos pesados. CARACTERÍSTICAS DE LA CIMENTACIÓN: La elección del tipo de presa depende en primer lugar de las condiciones de cimentación, es decir: Cuando los macizos de la cimentación son muy deformables y de baja resistencia, por lo general el tipo de presa recomendado es el de materiales sueltos. Para cualquier tipo de presa de concreto se exige que el macizo de cimentación presente deformaciones compatibles con la del concreto. El macizo debe proporcionar suficiente seguridad frente al deslizamiento. También no es recomendable que la profundidad de la cimentación sea elevado, pues el costo sería demasiado. EL DISEÑO DE LA CIMENTACION DE UNA PRESA DEBE TENER EN CUENTA LOS SIGUIENTES PROBLEMAS PRINCIPALES
Filtración de agua por debajo de la cimentación y por la presa Estabilidad de la presa y la fundación Control de las deformaciones.
SITIOS CRITICOS EN LA FUNDACION DE LA PRESA
El o entre el espolón y la fundación.
El o entre la presa propiamente dicha y la fundación.
CARACTERÍSTICAS DE LA CIMENTACIÓN: Cimentaciones en roca:
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” En general no presentan problemas de resistencia a la capacidad portante. El principal problema lo constituyen las filtraciones excesivas por fisuras y grietas. Por lo que no es recomendable el uso de explosivos. Cimentaciones en limo-arcilla: El principal problema es la estabilidad de la fundación mas no así la infiltración. Cimentaciones saturadas: Es necesario estudiar el grado de consolidación del suelo donde se cimentara. Para condiciones extremas algunas medidas constructivas son:
·
Reemplazar o quitar los suelos blandos,
·
Instalar sistemas de drenaje durante la construcción,
·
Suavizar los taludes del terraplén.
Cimentaciones relativamente secas: Son suelos buenos desde que la relación de vacíos sea adecuada. Si el suelo es seco y de baja densidad pueden surgir asentamientos considerables cuando se cargue la presa y se sature el suelo, causando la falla bien sea por asentamientos totales y disminución del borde libre de la presa, o por asentamientos parciales que pueden partir el núcleo impermeable. Medidas constructivas a tomar son:
·
Reemplazo del suelo
·
Delantales impermeables aguas arriba
·
Filtro permeable aguas abajo
·
Humedecimiento previo del suelo.
Cimentaciones en arena y grava: Se presentan los siguientes problemas básicos: magnitud de las filtraciones subterráneas, presiones producidas por las filtraciones; tubificaciones; y licuefacción. Al presentarse pérdidas de agua del embalse hay que hacer la consideración sobre qué sale más caro: si el agua que se pierde o el tratamiento anti filtrante. Todas las presas construidas sobre material permeable deben tener un dren aguas abajo. PRESA HOOVER La presa Hoover es una descomunal estructura de hormigón armado construida en los años treinta para suministrar agua y energía a diferentes estados del oeste americano. Se encuentra entre Arizona y Nevada, en el cauce del río Colorado. Antes de la INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” construcción de la presa, el río sufría frecuentes desbordamientos debido al deshielo de las Montañas Rocosas, lo que arruinaba gran parte de las cosechas río abajo. No existían precedentes en la construcción de una estructura de estas dimensiones, pero los beneficios que aportaría abarcaban desde la extensión del regadío a zonas desérticas hasta el suministro de agua y energía eléctrica a muchas comunidades del emergente estado de California. El primer reto para la construcción de la presa fue poner de acuerdo en el reparto de agua a los diferentes estados que atraviesa el río Colorado. Esto fue posible gracias a la mediación de Herbert Hoover, primero como Secretario de Comercio y más tarde como presidente de Estados Unidos. Antes de comenzar las obras de la presa se construyó una ciudad para albergar a los trabajadores, llamada Boulder City, y una red de túneles que desviaron el cauce del río para permitir las obras en la zona inferior del río. En Mayo de 1931 comenzó la construcción de los túneles, perforaciones en la roca viva de 17 metros de diámetro que fueron revestidos con una capa de hormigón de 1metro de espesor. Para la ingeniería, una de las obras más significativas construidas durante el siglo XX es la Presa Hoover, ubicada en el cañón negro del río Colorado, en el límite de los estados de Arizona y Nevada, en Estados Unidos. Es considerada una de las 10 construcciones más importantes de ese siglo, junto con el Golden Gate, el Empire State, el Eurotunel, el Canal de Panamá y el Teatro de la Ópera de Sidney. La Presa Hoover es una presa de arco-gravedad construida, de 221,4 metros de alto, 379,2 metros de longitud y un espesor variable entre 200 metros en la base y 15 metros en la corona. Para lograr estas dimensiones fueron necesarios más de 3,33 millones de metros cúbicos de concreto. La localización de la obra dificultó su construcción. La topografía y el caudal del río Colorado se sumaron al clima complejo del lugar, en invierno el frío era extremo con vientos de alta velocidad en primavera, pasando a calores en verano con temperaturas de hasta 53 °C a la sombra. Para los meses de julio en los años que duró la obra, la temperatura promedio (día y noche) fue de 42 °C a la sombra. Como labores previas a la iniciación de la construcción de la presa, fue necesario construir un poblado llamado Boulder City, en las cercanías al proyecto. Este poblado incluyó un hospital, un centro comercial, escuelas, bancos y hasta estación de policía, debido a que la obra requirió más de 5.000 trabajadores. Dentro del equipo usado para ejecutar la obra, hubo uno de gran importancia: un complejo sistema de diez cables aéreos, ubicados estratégicamente, que funcionó a lo ancho del cañón y en una longitud de casi dos kilómetros. Dicho sistema sirvió para manejar gran cantidad de materiales de construcción facilitando la manipulación de equipos y maquinaria. Actualmente algunos de esos cables siguen en funcionamiento y han servido para movilizar cargas de hasta 70 toneladas cuando se ha requerido reparar o cambiar turbinas o generadores en la casa de máquinas.
EL CONCRETO EN LA PRESA INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” Los más de 4,5 millones de metros cúbicos de agregados pétreos necesarios para la cantidad de concreto se extrajeron de un depósito aluvial que contaba con una extensión de 40 hectáreas ubicado a unos diez kilómetros del sitio de la obra. Para el procesamiento de trituración, clasificación y lavado se diseñó una planta para producir cinco clases de agregados con una capacidad inicial de 300 ton/hora que se podía incrementar hasta 500 ton/hora. Se despachaban cerca de 6.000 toneladas por día en unos 250 carros de ferrocarril. Es importante resaltar que las dimensiones y cantidades para la época eran cifras que no se habían manejado en ninguna obra civil hasta el momento. Los concretos elaborados para la presa tuvieron resistencias de 2.500 PSI para los masivos y de 3.500 PSI para las secciones angostas, con una relación agua/material cementante de 0.53 y un asentamiento de 3”. Para garantizar la calidad del concreto -pese a la variación de temperatura- se construyó la planta más moderna de concreto hasta esa época, la cual estaba dotada con cuatro ollas premezcladoras, cada una de 3 m3 de capacidad con la opción de expandirse a 6 m3. Cuando esta trabajaba a su máxima capacidad, permitía el despacho de 5,5 m3/min, con lo cual atendía su demanda máxima estimada en 130.000 m3 mensuales trabajando 16 horas al día y 26 días al mes.
COLOCACIÓN DEL CONCRETO La colocación del concreto masivo representó otro desafío: los ingenieros calcularon que si el procedimiento se realizaba mediante una operación de vaciado continuo, el calor que generaría el concreto demoraría 125 años en enfriarse a temperatura ambiente y la contracción por fraguado sería de tal magnitud que se verían comprometidas la estabilidad y la estanqueidad de la presa. Por lo tanto, se optó por construir una serie de ménsulas trapezoidales para permitir la disipación del alto calor de hidratación presente. Dichas ménsulas tenían llaves en su perímetro para garantizar la conectividad entre ellas; el área fue variable y se fundían en tramos de 1,50 metros de altura cada 72 horas. Cada tramo vaciado debió ser refrigerado mediante un sistema que consistía en una retícula de tuberías de acero de 1” de diámetro y espaciadas entre sí 1,50 metros. En total se colocaron 1.072 km de tubería dentro de la masa de concreto por la cual circulaba aguados veces: la primera al finalizar el vaciado del concreto, y la segunda, que culminaba la refrigeración después de haber hecho circular el agua por una planta refrigeradora que entregaba el agua con una temperatura de 6 °C. La cara aguas arriba de la presa debía enfriarse a 7 °C y la de aguas abajo a 18 °C, calculando con esos extremos la temperatura en zonas intermedias. Para el enfriamiento del agua se construyó una planta que trabajaba con amoniaco, con una capacidad de 600 toneladas de refrigeración, suficientes para entregar un caudal de 8 m3/seg a una temperatura de 6 °C. Estudiando la calidad del concreto
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LA PRESA GARGANTAS
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DE
LAS
TRES
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Río Yangtsé - China En 1919, en un artículo titulado “Un plan para desarrollar la industria”, se mencionaba la posibilidad de construir una serie de grandes presas con el propósito de controlar las inundaciones y de generar electricidad. A lo largo del siglo 20 ha habido muchos intentos de planificación para la construcción de presas para controlar las numerosas inundaciones (monzónicas) que producían muertes todos los años. Pero los proyectos siempre se han visto retrasados. En 1992, tras una exhaustiva evaluación de impacto ambiental y tras una gran inundación que costó la vida de más de 3000 personas, se dio luz verde al proyecto para construir La Presa de las 3 Gargantas en el Río Yangtsé (China). Se planificó entonces, el inicio del proyecto en 1994 y su finalización en 2009 para maximizar la producción de la misma. Características de la presa: La presa de las tres gargantas está situada en el curso del Río Yangtsé, en China El diseño es el de una presa de gran envergadura; 185 m de altura (con 175 m agua en el nivel normal de almacenamiento o nivel normal del embalse) y 2.310 m ancho; su capacidad total de almacenamiento se calcula en 39.300 millones metros cúbicos y 22.100 millones de metros cúbicos de capacidad para el control inundaciones.
de de de de
El volumen total del embalse es de 1.701.986 m3. Inunda una superficie de 107.280 m2. Los costos aproximados son de 20.000 millones de euros, de los cuales, 3910 millones fueron destinados a realojos. ○ Beneficios de la presa: Regulación del caudal:
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” Este se puede considerar como el factor principal a la hora de llevar a cabo este faraónico proyecto, ya que el valle de este largo río ha venido sufriendo grandes y catastróficas inundaciones, hasta el punto de tener un registro histórico de avenidas estacionales de record: una media de una inundación por década desde 206 a.C. hasta 1911 d.C.. Si tomamos datos algo más recientes, tenemos que en 1954 se produjo una desastrosa inundación, considerada como la peor del siglo pasado, con unas consecuencias terribles: fueron inundados unos 32.000 km2 de cultivo, unas 30.000 personas fallecieron y otras 19.000.000 se vieron afectadas; en términos económicos las cifras ascienden a unos 980 millones de euros en pérdidas directas y un número incalculable en pérdidas indirectas. Si hablamos en términos hídricos y nos fijamos en los datos recogidos por La Oficina de Protección de los Recursos Hídricos del Valle del Yangtze, que se creó en el año 1153 d.C., desde el cual se han registrado 8 aluviones enormes de caudal superior a 80.000 m3/s, dos grandes riadas alcanzaron unos números impresionantes: 110.000 m3/s; y más recientemente tenemos 24 crecidas con números superiores a 60.000 m3/s. Estas últimas con frecuencias aproximadas a los 10 años. Los intentos por controlar estas crecidas datan del 345 a.C. cuando se comenzó la construcción de un dique. En las últimas décadas ha aumentado la frecuencia de inundación debido a la pérdida gradual de los sistemas de almacenamiento naturales, como los lagos, a causa de la desecación con fines de cultivo y también del depósito de sedimentos del río en los lechos lacustres.
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PRESA
En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricada de piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o arroyo. Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para elevar su nivel con el canalizaciones
de riego, para
objetivo de derivarla,
mediante
su aprovechamiento en abastecimiento o
regadío, laminación de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la producción de energía mecánica al transformar la energía potencial del almacenamiento en energía cinética y está nuevamente en mecánica y que así se accione un elemento móvil con la fuerza del agua. La energía mecánica puede aprovecharse directamente, como en los antiguos molinos, o de forma indirecta para producir energía
eléctrica, como se hace en las
centrales hidroeléctricas.
¿Qué es una presa? Una presa es una estructura que se emplaza en una corriente de agua para embalsarla y/o desviarla para su posterior aprovechamiento o para proteger una zona de sus efectos dañinos. Las presas permiten controlar y disponer de agua con los siguientes fines:
♦ Consumo humano ♦ Consumo industrial ♦ Riego ♦ Control de crecidas
♦ Navegación
♦ Protección de márgenes
♦ Piscicultura
♦ Generación eléctrica
♦ Contención de aluviones
♦
Turismo,
recreación
esparcimiento
y
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2. TIPOS DE PRESAS De acuerdo al tipo de material predominante en su sección se tendrán los siguientes tipos:
Presas de Concreto Las presas de Concreto se dividen en dos grupos: las Convencionales, fabricadas con concreto vibrado en forma tradicional y las Compactadas con rodillo, en donde el concreto es de consistencia seca y asentamiento nulo, siendo su colocación similar a la empleada en movimientos de tierra (Compactación). Entre las presas convencionales destacan: Presas de gravedad. Las cuales son construidas de manera integral con concreto o mampostería y en las cuales las cargas actuantes son soportadas principalmente por el peso de ellas. De Arco. Son las que muestran en planta o en perfil un alineamiento curvo, cóncavo hacia aguas arriba. Este tipo de presas aprovechan el efecto de arco para transmitir la mayor parte de las fuerzas actuantes a los estribos o paredes del sitio de la presa. En la figura tenemos un ejemplo de este Tipo de Presa:
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Las Presas de Enrocado Las Presas de Enrocado básicamente están conformadas por fragmentos de roca y un elemento impermeable, ubicado aguas arriba o en su núcleo, construido de diferentes materiales. Las fuerzas actuantes en este tipo de presas son soportadas por gravedad. Presas de Tierra En la sección de las Presas de Tierra predominan materiales como arcillas, limos, arenas
y
gravas,
los
cuales
son
colocados
por
compactación
con
equipos
convencionales. De forma Análoga a las Presas de Enrocado, las fuerzas actuantes en este tipo de presa son soportadas principalmente por su peso.
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Selección del Tipo de Presa Para las condiciones particulares de determinado sitio analizado, se deben realizar una serie de estudios y consideraciones que permitirán establecer el tipo de presa más económico. Los factores de mayor peso en la selección de determinado tipo de presa se pueden agrupar en cuatro grupos, para los cuales se presentan en la siguiente tabla, las características resaltantes a ser tomadas en cuenta de acuerdo a los tipos de presa referidos previamente:
Características Resaltantes para la Selección del Tipo de Presa
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” Tipos
de
presa
Topografía
del
Característica
Materiales
Otras
s
la
Disponibles
Características
No
Se adaptan a
Cantidades
No
limitante, salvo
cualquier tipo
adecuadas
en
de fundación,
materiales
razonables de
presas
si
permeables,
altura,
estrechas donde
aconsejables
impermeables
pudiese
tampoco lo es
semipermeables,
aliviadero
ningún
bien
tomas por lo
Sitio de Presa
de
Fundación Tierra
Zonificada
casos
dificultarse
el
movimiento
de
no
son
otro
tipo.
Se
maquinaria
adaptan
pesada
a los sismos.
o
requiere
de y
general separados
materiales
por lo tanto,
apropiados para
exige espacios
Similar a las
filtros y drenes. Materiales que
adicionales. Usualmente
sitios llanos, no
zonificadas;
tengan
son bajas por
es
limitante
menor
proporciones
limitaciones
salvo
por
adaptabilidad
adecuadas
de
del volumen y
a los sismos.
finos y gruesos,
comportamien
maquinaria
materiales
to
pesada.
apropiados para
materiales. En
filtros, drenes, y
lo
protección
similares a las
en
las
dificultades con
bien
diferenciados
o
limitaciones
enrocados,
Usualmente
homogénea
de
de
tiene
de
de
y,
los
demás
taludes.
zonificadas.
Canteras
Similares a las
Enrocado No
Enrocado
limitante,
Requiere
de
similares a las
fundaciones
explotables
de tierra.
con
mayor
suficientes
capacidad de
enrocadas
INGENIERIA DE FUNDACIONES
y
de
tierra
zonificadas.
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” soporte
que
disponibles
las de tierra,
igual
pero
materiales
pueden
ser
al que para
filtros.
permeables. Excelente adaptabilidad a los sismos. Concreto Este aspecto no
Roca sana o
Prácticamente
No
es
relativamente
no son limitantes
limitación
sana y poco
salvo
altura
fracturada.
donde
Para
limitante,
usualmente escoge
se para
sitios Gravedad
no
presas
en no
no
encuentren
requiere
de
espacio
bajas
cercanos
estrechos
(menores a 15
agregados
m de altura)
el concreto
se
para
adicional para ubicar
puede
utilizar
de
razonable,
demasiado
se
sitios
tiene
aliviaderos
en
y
tomas.
fundaciones
Arco
Son ideales en
permeables. Roca sana o
Similares
valles
que
de
gravedad,
son
relativamente
sanearse
pero
requieren
altas, son algo
estrechos
bajo
menores
más limitantes
(En
forma de “U” o
tanto
“V”).
cauce
pueda a
costo, en
el
como
volúmenes material.
las
de
Usualmente
que
presas
las
los
ubicar
estribos;
se
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sismos.
de
gravedad para
en
adaptan a los
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de
a
tomas
y
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PARTES DE UNA PRESA
Partes que componen una represa son: - El embalse: es el volumen de agua que queda retenido por la presa. - El vaso: es la parte del valle que se inunda y contiene el agua embalsada. - La cerrada: es el punto concreto del terreno donde se construye la presa. - La presa: es el muro que debe soportar el empuje del agua y no permitir la Filtración del agua hacia abajo. En la presa se destacan: - Los paramentos: el interior, que está en o con el agua, y el exterior. INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” - La coronación: es la superficie que delimita la presa superiormente. - Los estribos: los laterales, que están en o con las paredes de la cerrada. - La cimentación: la superficie inferior de la presa, a través de la cual descarga Su peso al terreno. - El aliviadero o vertedero: es una estructura que permite descargar agua Excedente cuando la presa se llena. - Las tomas: son también estructuras hidráulicas pero de mucha menos entidad y Son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser Abastecimiento a una central hidroeléctrica o a una ciudad. - de fondo La descarga: permite mantener el denominado caudal ecológico Aguas abajo de la presa. - Las esclusas: que permiten la navegación "a través" de la presa. Partes de una presa COMPORTAMIENTO DE LA PRESA DE GRAVEDAD
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Presa con losa Son todas aquellas en las que su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo, por lo que éste debe ser muy estable capaz de resistir, el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren. Su estructura recuerda a la de un triángulo isósceles ya que su base es ancha y se va estrechando a medida que se asciende hacia la parte superior aunque en muchos casos el lado que da al embalse es casi de posición vertical. La razón por la que existe una diferencia notable en el grosor del muro a medida que aumenta la altura de la presa se debe a que la presión en el fondo del embalse es mayor que en la superficie, de esta forma, el muro tendrá que soportar más fuerza en el lecho del cauce que en la superficie. El cuerpo de las presas de hormigón, se compone de cemento, piedras, gravas y arenas, en proporciones variables según el tipo de estructura y las partes de las mismas que se trate. La particularidad de este material, que le permite adoptar complejas formas una vez fraguado, da la posibilidad de optimizar la forma y, por lo tanto disponer el peso de una manera tal que sea mayor la capacidad de la presa en su conjunto para resistir el empuje. INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” El diseño de cualquier presa se puede resolver solo si se consideran tres condiciones fundamentales: garantía de su estabilidad, control de filtraciones y disipación de la energía en exceso del chorro vertido por la presa. Perfil teórico. Las primeras presas de concreto se construyeron con perfiles bastante pesados de forma trapezoidal. Este perfil se fue desarrollando con el tiempo hasta llegar a un perfil triangular que resulta más económico y que es el usado en la actualidad. Este perfil teórico se convierte en un perfil práctico al tener en cuenta algunas inclinaciones y correcciones determinadas por las condiciones de trabajo y estabilidad de las presas. El vértice del triángulo del perfil teórico se coloca al nivel normal del agua. El francés Maurice Levy fue el primero en fijar los criterios que actualmente se siguen para el diseño y basándose en el perfil triangular propuso una sencilla formulación para el dimensionamiento inicial de la presa. El perfil económico busca encontrar el ancho mínimo de la presa B. Este perfil sin embargo, debe satisfacer dos condiciones: Primero, que no haya esfuerzos de tracción en el concreto y Segundo, que haya una suficiente estabilidad de todo el cuerpo de la presa al corrimiento por la cimentación. La primera condición es obligatoria puesto que el concreto débilmente resiste la tracción. No es permisible la presencia de grietas en la cara de la presa sometida a la presión del agua puesto que esto produciría filtraciones peligrosas de agua con todas sus posibles consecuencias negativas. Por esto, la primera condición se cumple si se adopta que estas tensiones en el cálculo sean iguales a 0. Sin embargo esta condición no garantiza, y sobre todo para presas altas, que no aparezcan tensiones de tracción principales mayores. Por esto hay códigos que exigen que sobre la cara a presión de la presa, las tensiones sean iguales a 0 y que los esfuerzos de compresión sean 0.25ãwh, (un cuarto de la presión hidrostática a la profundidad h). Si esto no se cumple se exige
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” una cara a presión hidroaislada. El vuelco no se suele chequear porque generalmente no es dominante. CIMENTACIÓN DE LAS PRESAS
Base de la presa El área de la fundación de la presa se debe limpiar totalmente removiendo todos los árboles, malezas, raíces, piedras, tierra vegetal, basuras, materiales permeables, etc., hasta llegar a una capa de suelo resistente y adecuado. La superficie obtenida para la fundación deberá ser escarificada antes de comenzar a construir el terraplén. La cimentación debe proporcionar un apoyo estable para el terraplén en todas sus condiciones de carga y saturación. Debe tener resistencia a la filtración para evitar daños por erosión y pérdidas de Agua. El área de fundación correspondiente a cauces de arroyos deberá ser limpiada, profundizada
y
ampliada
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hasta
remover
todas
las
piedras,
grava,
arena,
y
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” cualquier material indeseable. La limpieza de los cauces se efectúa profundizando de manera que los taludes de la excavación sean estables. Cuando se encuentre roca durante la preparación de la fundación, es importante que ésta quede perfectamente limpia removiéndose de su superficie toda costra o fragmento de roca. Para esta operación no se podrá emplear ningún tipo de explosivos. Es importante que se realice simultáneamente la preparación de la fundación y la excavación para la tubería de toma de agua de acuerdo con las pendientes y dimensiones mínimas indicadas en planos. En esta etapa de la construcción es importante tomar todas las previsiones para controlar el agua hasta que se concluya la obra. FUERZAS ACTUANTES SOBRE LAS PRESAS DE CONCRETO
Sobre una presa actúan tres tipos de cargas: las cargas principales, las cargas secundarias y las cargas excepcionales.
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” 1) LAS CARGAS PRINCIPALES: Son las que siempre actúan sobre la estructura y son tres: - Carga de agua. - Carga del peso propio. - Carga de infiltración. 2)
LAS CARGAS SECUNDARIAS: Pueden ser temporales o no Presentarse durante la
vida útil de la obra. Estas fuerzas son: - Carga de sedimentos. - Carga hidrodinámica de ondas. - Carga de hielo. - Carga térmica (presas de concreto). - Efectos interactivos. - Carga hidrostática sobre los estribos. 3) LAS CARGAS EXCEPCIONALES: - Carga sísmica: Las cargas inerciales horizontales y verticales se generan con respecto a la presa y al agua retenida debido a movimientos sísmicos. - Efectos tectónicos: La saturación o las perturbaciones producidas por excavaciones profundas
en
rocas,
tectónicos lentos.
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pueden
generar
cargas
como resultado de movimientos
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” La decisión de considerar todas las cargas secundarias y excepcionales o una combinación de ellas depende
de la experiencia del ingeniero diseñador, de la
importancia de la obra, y de su localización. Los diseños deben basarse en la más desfavorable combinación de condiciones probables de carga. Debe incluirse solo aquellas combinaciones de carga que tienen probabilidad razonable de ocurrencia simultánea.
Físicos
que Gobiernan la
Selección
del Tipo de Presas
Solamente en circunstancias excepcionales los ingenieros especializados pueden afirmar que solo un tipo de presa es el conveniente o el más económico para un lugar determinado. La Topografía: Dicta la primera elección del tipo de presa. Una corriente angosta corriendo entre desfiladeros de roca sugiere una presa vertedora. La llanura bajas, onduladas, con la misma propiedad, sugieren una presa de tierra con vertedero separado. Cuando las condiciones son intermedias, otras consideraciones toman mayor importancia, pero el principio general de la conformidad con las condiciones naturales sigue siendo la guía principal. Las condiciones geológicas y la cimentación: Las condiciones de la cimentación dependen de las características geológicas y del espesor de los estratos que van a soportar el peso de la presa; de su inclinación, permeabilidad, y relación con los estratos subyacentes, falla y fisuras. La cimentación limitara la elección del tipo en cierta medida. Materiales disponibles: los materiales de construcción para las presas de los que se puede disponer junto al emplazamiento o cerca de él son: INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” Suelos para terraplenes. Roca para pedraplenes y revestimiento Áridos para hormigón (arena, grava, piedra partida). La disminución de gastos de trasporte de materiales de construcción, en especial de los empleados de mayor cantidad, produce una considerable reducción en el
costo
total del proyecto. Generalmente, el tipo de presa más económico será aquel para
el
que
se encuentren
los
materiales
en
suficiente
cantidad
y
a
una
distancia razonable del emplazamiento de la presa. La posibilidad de disponer arenas y gravas para hormigón a un costo razonable, aunque estén en terrenos cuyos derechos hayan de adquirirse, es un factor favorable para la realización de estructuras de hormigón. Por el contrario si existen zonas de préstamos cercanas de donde obtener material suficiente para una presa de suelos, esta puede ser la solución más económica. Debe aprovecharse cualquier recurso local para reducir el costo del proyecto, sin sacrificar la eficiencia y calidad de la estructura final. En estos casos, tanto la elección del tipo de presa como el proyecto final de ella, deben ser realizados por técnicos con experiencia en este tipo de trabajo.
CARACTERISTICAS DE UNA PRESA Características principales 1.- Debe ser lo más impermeable posible, geológicamente óptima. 2.- Debe poseer un sitio adecuado para colocar la presa, es decir, una garganta y un suelo resistente.
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” 3.- Disponibilidad de materiales de construcción próxima a la presa. 4.- Geológicamente estable para fundar estribos. 5.- Buena capacidad de almacenamiento, es decir, que se almacenen grandes volúmenes de agua, con costos relativamente bajos. 6.- agua de buena calidad. 7.- Sitio apropiado para la colocación de aliviaderos u obras de toma.
Análisis para la selección del tipo de presa 1.- Altura de la presa: •Menores a 30 metros, el 80% son de presas de tierra. •Mayores de 150 metros, el 60% son presas de hormigón. 2.- Geomorfología de la cerrada, valles amplios (presas de tierra), valles estrechos (presas de hormigón). 3.- Condiciones geológicas geotécnicas de la cimentación, es decir, cuando el macizo de cimentación es muy deformable (rocas blandas o suelos) o de baja resistencia se construyen presas de tierra. 4.- disponibilidad de los materiales de construcción. •Áridos para las presas de hormigón. •Materiales sueltos para las presas de tierra.
Materiales geológicos para la construcción Se inicia en los estudios previos, deben cumplir los siguientes requisitos: -Volumen apropiado a la magnitud de la presa. -Calidad adecuada para los diferentes fines. -Distancia operativa. -Facilidad de extracción. -Condiciones medio-ambientales aceptables para su explotación.
Según la utilización del material se tiene Núcleos impermeables: Impiden el paso a través del cuerpo de la presa: -Baja permeabilidad < 10-5cm/seg. -Arcillas y limos o arenas con alto contenido de arcillas, o margas y argilitas. -IP entre 15 y 35. -Se compactan en espesores de 20 a 30 cm con rodillo pata de cabra.
Espaldones o escolleras: -Transmiten a la presa resistencia y estabilidad, y la protegen de la erosión. -Se compactan a menores de 2 m de altura con rodillos vibratorios INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” -Menor al 5% de finos y bien gradados.
Filtros y drenes: -Evitan el paso de las partículas finas de los materiales contiguos y permiten el drenaje. -Son materiales granulares, con criterio granulométrico estricto, ausencia de finos, alta resistencia e inalterables.
Tabla 4. Selección de la presa. Características típicas. Novak, P., Moffat, A.I.B., Nalluri, C. y Narayanan, R. 1990. Tipo de presa Terraplén
Características
Pedraplén o enrocado
Preferiblemente en fundación rocosa. Aceptan calidad variable y algo de intemperismo. Se requiere tabique hasta el material impermeable. Se facilita la colocación en cualquier clima. Requieren materiales para núcleo, filtros, etc.
Concreto gravedad
Adecuadas en valles amplios, desde que la excavación sea menor de 5 a 10 m. Se acepta desgaste limitado de la roca. Deben chequearse las discontinuidades de la roca con relación al deslizamiento. Tienen bajos esfuerzos de o. Requieren de materiales que a veces toca importar como el cemento.
Contrafuertes
Como presas de gravedad, pero mayores esfuerzos de o, requieren de roca sana. El ahorro de concreto con relación a las presas de gravedad es del 40 al 60%.
Arco
Adecuadas en gargantas estrechas con rocas sana de alta resistencia y poca de formabilidad en las zonas de fundación y estribos. Alta carga sobre los estribos. El ahorro de concreto con relación a las presas de gravedad es del 50 al 85%.
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Adecuadas para cimentaciones en roca y suelos. Pueden aceptar asentamientos diferenciales limitados con núcleos relativamente amplios y de material plástico. Se requiere tabique hasta el material impermeable. Tienen pocos esfuerzos de o. Requieren varios materiales para núcleo, filtro, enrocado, etc.
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MECANISMO DE FALLA EN PRESAS TIERRA
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VENTAJAS EN PRESAS TIERRA •
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.
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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.
DESVENTAJAS EN PRESAS TIERRA •
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.
PRESAS DE HORMIGÓN
Son las más utilizadas en los países desarrollados ya que con éste material se pueden elaborar construcciones más estables y duraderas; debidas a que su cálculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales. Normalmente, todas las presas de tipo gravedad, arco y contrafuerte están hechas de este material.
Presa de gravedad: es aquella en la que su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo, por lo que este debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren.
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Presa de arco simple: es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua. Debido a que la presión se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada, se requiere que esta sea de roca muy dura y resistente. Constituyen las represas más innovadoras en cuanto al diseño y que menor cantidad de hormigón se necesita para su construcción.
Fuerzas actuantes sobre las presas de concreto u hormigón. Sobre una presa actúan tres tipos de cargas: las cargas principales, las cargas secundarias y las cargas excepcionales. Las cargas principales.- son las que siempre actúan sobre la estructura y son tres: carga de agua carga del peso propio y la carga de infiltración.
Carga de agua: es debida a la distribución hidrostática de presión y tiene una resultante horizontal de la fuerza P1. También existe componente vertical en el caso de que el espaldón de aguas arriba tenga un talud y las cargas equivalentes aguas abajo operasen en el espaldón respectivo). Carga del peso propio: se determina para un peso específico del material. Para un análisis elástico simple se considera que la fuerza resultante P2 actua a través del centroide de presión Carga de infiltración: los patrones de infiltración de equilibrio se desarrollarán dentro y por debajo de la presa, por ejemplo, en los poros y las discontinuidades, con una carga resultante vertical identificada como un empuje externo e interno.
Las cargas secundarias.- pueden ser temporales o no presentarse durante la vida útil de la obra. Esta fuerzas son:
Carga de sedimentos: los sedimentos acumulados generan un empuje horizontal, considerado como una carga hidrostática adicional.
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Carga hidrodinámica de ondas: es una carga transitoria generada por la acción de las ondas sobre la presa (generalmente no es importante).
Carga de hielo: se puede desarrollar en condiciones climáticas extremas (generalmente no es importante).
Carga térmica (presas de concreto): es una carga interna generada por las diferencias de temperatura asociadas con los cambios en las condiciones ambientales y con la hidratación y enfriamiento del cemento.
Efectos interactivos: son internos, surgen de las rigideces relativas y las deformaciones diferenciales de una presa y su cimentación.
Carga hidrostática sobre los estribos: es una carga interna de infiltración en los estribos en una roca maciza. (Es de particular importancia en las presas de arco o de bóveda).
Las cargas excepcionales: se presentan durante eventos extremos.
Carga sísmica: las cargas inerciales horizontales y verticales se generan con respecto a la presa y al agua retenida debido a movimientos sísmicos. Efectos tectónicos: la saturación o las perturbaciones producidas por excavaciones profundas en rocas, pueden generar cargas como resultado de movimientos tectónicos lentos. La decisión de considerar todas las cargas secundarias y excepcionales o una combinación de ellas depende de la experiencia del ingeniero diseñador, de la importancia de la obra, y de su localización. Los diseños deben basarse en la más desfavorable combinación de condiciones probables de carga. Debe incluirse solo aquellas combinaciones de carga que tienen probabilidad razonable de ocurrencia simultánea.
Ventajas de las presas de hormigón Las presas de hormigón es una solución sostenible por su versatilidad para adaptarse a diferentes condiciones. Las ventajas de las presas de hormigón son de distinta índole: Ventajas medioambientales
Emplea recursos naturales locales prácticamente inagotables. Permite el empleo de áridos reciclados (RCDs). Es reciclable en su totalidad al final de su vida útil. Es un material muy durable, por lo que se evita el consumo de nuevos recursos y se reducen las emisiones de CO2 .
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Ventajas técnicas
Permite la aplicación de cualquier sistema constructivo (encofrado bloques de hormigón vibrado, por tongadas mediante hormigón compactado con rodillo). Se adapta a cualquier forma de cerrada.
Seguridad frente a acciones accidentales (sismo, grandes avenidas). TECNOLOGIA PARA LA REHABILITACION DE CIMENTACIONES INESTABLES EN PRESAS Al excavar se va rellenando con lodo de bentonita o de bio- polímeros. Una vez terminada la excavación se rellena con concreto o con suelos pesados. CARACTERÍSTICAS DE LA CIMENTACIÓN: La elección del tipo de presa depende en primer lugar de las condiciones de cimentación, es decir: Cuando los macizos de la cimentación son muy deformables y de baja resistencia, por lo general el tipo de presa recomendado es el de materiales sueltos. Para cualquier tipo de presa de concreto se exige que el macizo de cimentación presente deformaciones compatibles con la del concreto. El macizo debe proporcionar suficiente seguridad frente al deslizamiento. También no es recomendable que la profundidad de la cimentación sea elevado, pues el costo sería demasiado. EL DISEÑO DE LA CIMENTACION DE UNA PRESA DEBE TENER EN CUENTA LOS SIGUIENTES PROBLEMAS PRINCIPALES
Filtración de agua por debajo de la cimentación y por la presa Estabilidad de la presa y la fundación Control de las deformaciones.
SITIOS CRITICOS EN LA FUNDACION DE LA PRESA
El o entre el espolón y la fundación.
El o entre la presa propiamente dicha y la fundación.
CARACTERÍSTICAS DE LA CIMENTACIÓN: Cimentaciones en roca:
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” En general no presentan problemas de resistencia a la capacidad portante. El principal problema lo constituyen las filtraciones excesivas por fisuras y grietas. Por lo que no es recomendable el uso de explosivos. Cimentaciones en limo-arcilla: El principal problema es la estabilidad de la fundación mas no así la infiltración. Cimentaciones saturadas: Es necesario estudiar el grado de consolidación del suelo donde se cimentara. Para condiciones extremas algunas medidas constructivas son:
·
Reemplazar o quitar los suelos blandos,
·
Instalar sistemas de drenaje durante la construcción,
·
Suavizar los taludes del terraplén.
Cimentaciones relativamente secas: Son suelos buenos desde que la relación de vacíos sea adecuada. Si el suelo es seco y de baja densidad pueden surgir asentamientos considerables cuando se cargue la presa y se sature el suelo, causando la falla bien sea por asentamientos totales y disminución del borde libre de la presa, o por asentamientos parciales que pueden partir el núcleo impermeable. Medidas constructivas a tomar son:
·
Reemplazo del suelo
·
Delantales impermeables aguas arriba
·
Filtro permeable aguas abajo
·
Humedecimiento previo del suelo.
Cimentaciones en arena y grava: Se presentan los siguientes problemas básicos: magnitud de las filtraciones subterráneas, presiones producidas por las filtraciones; tubificaciones; y licuefacción. Al presentarse pérdidas de agua del embalse hay que hacer la consideración sobre qué sale más caro: si el agua que se pierde o el tratamiento anti filtrante. Todas las presas construidas sobre material permeable deben tener un dren aguas abajo. PRESA HOOVER La presa Hoover es una descomunal estructura de hormigón armado construida en los años treinta para suministrar agua y energía a diferentes estados del oeste americano. Se encuentra entre Arizona y Nevada, en el cauce del río Colorado. Antes de la INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” construcción de la presa, el río sufría frecuentes desbordamientos debido al deshielo de las Montañas Rocosas, lo que arruinaba gran parte de las cosechas río abajo. No existían precedentes en la construcción de una estructura de estas dimensiones, pero los beneficios que aportaría abarcaban desde la extensión del regadío a zonas desérticas hasta el suministro de agua y energía eléctrica a muchas comunidades del emergente estado de California. El primer reto para la construcción de la presa fue poner de acuerdo en el reparto de agua a los diferentes estados que atraviesa el río Colorado. Esto fue posible gracias a la mediación de Herbert Hoover, primero como Secretario de Comercio y más tarde como presidente de Estados Unidos. Antes de comenzar las obras de la presa se construyó una ciudad para albergar a los trabajadores, llamada Boulder City, y una red de túneles que desviaron el cauce del río para permitir las obras en la zona inferior del río. En Mayo de 1931 comenzó la construcción de los túneles, perforaciones en la roca viva de 17 metros de diámetro que fueron revestidos con una capa de hormigón de 1metro de espesor. Para la ingeniería, una de las obras más significativas construidas durante el siglo XX es la Presa Hoover, ubicada en el cañón negro del río Colorado, en el límite de los estados de Arizona y Nevada, en Estados Unidos. Es considerada una de las 10 construcciones más importantes de ese siglo, junto con el Golden Gate, el Empire State, el Eurotunel, el Canal de Panamá y el Teatro de la Ópera de Sidney. La Presa Hoover es una presa de arco-gravedad construida, de 221,4 metros de alto, 379,2 metros de longitud y un espesor variable entre 200 metros en la base y 15 metros en la corona. Para lograr estas dimensiones fueron necesarios más de 3,33 millones de metros cúbicos de concreto. La localización de la obra dificultó su construcción. La topografía y el caudal del río Colorado se sumaron al clima complejo del lugar, en invierno el frío era extremo con vientos de alta velocidad en primavera, pasando a calores en verano con temperaturas de hasta 53 °C a la sombra. Para los meses de julio en los años que duró la obra, la temperatura promedio (día y noche) fue de 42 °C a la sombra. Como labores previas a la iniciación de la construcción de la presa, fue necesario construir un poblado llamado Boulder City, en las cercanías al proyecto. Este poblado incluyó un hospital, un centro comercial, escuelas, bancos y hasta estación de policía, debido a que la obra requirió más de 5.000 trabajadores. Dentro del equipo usado para ejecutar la obra, hubo uno de gran importancia: un complejo sistema de diez cables aéreos, ubicados estratégicamente, que funcionó a lo ancho del cañón y en una longitud de casi dos kilómetros. Dicho sistema sirvió para manejar gran cantidad de materiales de construcción facilitando la manipulación de equipos y maquinaria. Actualmente algunos de esos cables siguen en funcionamiento y han servido para movilizar cargas de hasta 70 toneladas cuando se ha requerido reparar o cambiar turbinas o generadores en la casa de máquinas.
EL CONCRETO EN LA PRESA INGENIERIA DE FUNDACIONES
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” Los más de 4,5 millones de metros cúbicos de agregados pétreos necesarios para la cantidad de concreto se extrajeron de un depósito aluvial que contaba con una extensión de 40 hectáreas ubicado a unos diez kilómetros del sitio de la obra. Para el procesamiento de trituración, clasificación y lavado se diseñó una planta para producir cinco clases de agregados con una capacidad inicial de 300 ton/hora que se podía incrementar hasta 500 ton/hora. Se despachaban cerca de 6.000 toneladas por día en unos 250 carros de ferrocarril. Es importante resaltar que las dimensiones y cantidades para la época eran cifras que no se habían manejado en ninguna obra civil hasta el momento. Los concretos elaborados para la presa tuvieron resistencias de 2.500 PSI para los masivos y de 3.500 PSI para las secciones angostas, con una relación agua/material cementante de 0.53 y un asentamiento de 3”. Para garantizar la calidad del concreto -pese a la variación de temperatura- se construyó la planta más moderna de concreto hasta esa época, la cual estaba dotada con cuatro ollas premezcladoras, cada una de 3 m3 de capacidad con la opción de expandirse a 6 m3. Cuando esta trabajaba a su máxima capacidad, permitía el despacho de 5,5 m3/min, con lo cual atendía su demanda máxima estimada en 130.000 m3 mensuales trabajando 16 horas al día y 26 días al mes.
COLOCACIÓN DEL CONCRETO La colocación del concreto masivo representó otro desafío: los ingenieros calcularon que si el procedimiento se realizaba mediante una operación de vaciado continuo, el calor que generaría el concreto demoraría 125 años en enfriarse a temperatura ambiente y la contracción por fraguado sería de tal magnitud que se verían comprometidas la estabilidad y la estanqueidad de la presa. Por lo tanto, se optó por construir una serie de ménsulas trapezoidales para permitir la disipación del alto calor de hidratación presente. Dichas ménsulas tenían llaves en su perímetro para garantizar la conectividad entre ellas; el área fue variable y se fundían en tramos de 1,50 metros de altura cada 72 horas. Cada tramo vaciado debió ser refrigerado mediante un sistema que consistía en una retícula de tuberías de acero de 1” de diámetro y espaciadas entre sí 1,50 metros. En total se colocaron 1.072 km de tubería dentro de la masa de concreto por la cual circulaba aguados veces: la primera al finalizar el vaciado del concreto, y la segunda, que culminaba la refrigeración después de haber hecho circular el agua por una planta refrigeradora que entregaba el agua con una temperatura de 6 °C. La cara aguas arriba de la presa debía enfriarse a 7 °C y la de aguas abajo a 18 °C, calculando con esos extremos la temperatura en zonas intermedias. Para el enfriamiento del agua se construyó una planta que trabajaba con amoniaco, con una capacidad de 600 toneladas de refrigeración, suficientes para entregar un caudal de 8 m3/seg a una temperatura de 6 °C. Estudiando la calidad del concreto
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LA PRESA GARGANTAS
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DE
LAS
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Río Yangtsé - China En 1919, en un artículo titulado “Un plan para desarrollar la industria”, se mencionaba la posibilidad de construir una serie de grandes presas con el propósito de controlar las inundaciones y de generar electricidad. A lo largo del siglo 20 ha habido muchos intentos de planificación para la construcción de presas para controlar las numerosas inundaciones (monzónicas) que producían muertes todos los años. Pero los proyectos siempre se han visto retrasados. En 1992, tras una exhaustiva evaluación de impacto ambiental y tras una gran inundación que costó la vida de más de 3000 personas, se dio luz verde al proyecto para construir La Presa de las 3 Gargantas en el Río Yangtsé (China). Se planificó entonces, el inicio del proyecto en 1994 y su finalización en 2009 para maximizar la producción de la misma. Características de la presa: La presa de las tres gargantas está situada en el curso del Río Yangtsé, en China El diseño es el de una presa de gran envergadura; 185 m de altura (con 175 m agua en el nivel normal de almacenamiento o nivel normal del embalse) y 2.310 m ancho; su capacidad total de almacenamiento se calcula en 39.300 millones metros cúbicos y 22.100 millones de metros cúbicos de capacidad para el control inundaciones.
de de de de
El volumen total del embalse es de 1.701.986 m3. Inunda una superficie de 107.280 m2. Los costos aproximados son de 20.000 millones de euros, de los cuales, 3910 millones fueron destinados a realojos. ○ Beneficios de la presa: Regulación del caudal:
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“Año de la consolidación del Mar de Grau” Este se puede considerar como el factor principal a la hora de llevar a cabo este faraónico proyecto, ya que el valle de este largo río ha venido sufriendo grandes y catastróficas inundaciones, hasta el punto de tener un registro histórico de avenidas estacionales de record: una media de una inundación por década desde 206 a.C. hasta 1911 d.C.. Si tomamos datos algo más recientes, tenemos que en 1954 se produjo una desastrosa inundación, considerada como la peor del siglo pasado, con unas consecuencias terribles: fueron inundados unos 32.000 km2 de cultivo, unas 30.000 personas fallecieron y otras 19.000.000 se vieron afectadas; en términos económicos las cifras ascienden a unos 980 millones de euros en pérdidas directas y un número incalculable en pérdidas indirectas. Si hablamos en términos hídricos y nos fijamos en los datos recogidos por La Oficina de Protección de los Recursos Hídricos del Valle del Yangtze, que se creó en el año 1153 d.C., desde el cual se han registrado 8 aluviones enormes de caudal superior a 80.000 m3/s, dos grandes riadas alcanzaron unos números impresionantes: 110.000 m3/s; y más recientemente tenemos 24 crecidas con números superiores a 60.000 m3/s. Estas últimas con frecuencias aproximadas a los 10 años. Los intentos por controlar estas crecidas datan del 345 a.C. cuando se comenzó la construcción de un dique. En las últimas décadas ha aumentado la frecuencia de inundación debido a la pérdida gradual de los sistemas de almacenamiento naturales, como los lagos, a causa de la desecación con fines de cultivo y también del depósito de sedimentos del río en los lechos lacustres.
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