Clasificación de las Presas Las presas se pueden clasificar de varias formas, según el objeto que se persiga. Clasifica según tres aspectos:
a) Función b) Características hidráulicas c) Materiales empleados en su construcción
a) Según su función: • Presas de embalse: almacenan agua en períodos de abundancia para utilizarlas en los períodos de estiaje. Se pueden clasificar a su vez por el uso que se hará del agua embalsada, como de abastecimiento, pesca y cría animal, producción de energía hidroeléctrica, riego, recreo, etc. •Presas de derivación: se busca crear una carga o nivel que permita conducir el agua a través de canales u otro ot ro sistema, para su utilización. •Presas de retención: regulan las crecidas. Pueden ser de dos t ipos. En el primero, el agua se embalsa temporalmente y se desembalsa a t ravés de un desagüe cuya capacidad no es mayor que la capacidad del canal aguas abajo. En el segundo tipo, el agua se almacena tanto tiempo como sea posible mientras se filtra a través de estratos permeables con el objeto de elevar el nivel de la capa freática. f reática. Se construyen también presas de retención con el fin de retener sedimentos y acarreos. b) Según sus características hidráulicas: •Presas vertederos: pueden verter por el coronamiento. •Presas no vertederos: se proyectan para que no viertan por el coronamiento. c) Según los materiales empleados: •Presas de suelo: son las más comunes; se utilizan los materiales en su estado natural con un proceso mínimo. Los requisitos de la fundación son menos rigurosos que para otro tipo de presas. Su principal desventaja es que pueden sufrir daños graves o ser destruidas por rebasamiento, si no se prevé un vertedero con capacidad suficiente. Se dividen en homogéneas, heterogéneas y de pantalla.
-Presas homogéneas: Aunque son construidas casi exclusivamente con suelos compactados, tienen por lo menos una protección contra el oleaje en el talud de aguas arriba. El material que forma la presa debe ser suficientemente impermeable como para proporcionar una estanqueidad adecuada y los taludes, por exigencias de estabilidad, deben ser relativamente tendidos. En cualquier caso y para evitar desprendimientos, deben ser suficientemente tendidos, tanto en el paramento aguas arriba, si se supone que puede producirse un desembalse rápido, como el de aguas abajo, para resistir los desprendimientos cuando esté saturado hasta un nivel alto. Es inevitable que emerja la filtración en el talud de aguas debajo de una sección completamente homogénea a pesar de su poca pendiente y de la impermeabilidad del suelo, si se mantiene alto el nivel del embalse durante un período de tiempo lo suficientemente largo. El paramento de aguas abajo se verá afectado eventualmente por la filtración hasta una altura de aproximadamente un tercio del embalse. En su versión más moderna, tienen en la base del terraplén aguas abajo, un filtro formado con arena bien graduada, con el objeto de que el flujo de agua a través de la masa del suelo no intercepte el talud aguas abajo. Presas de hormigón: Estas presas pueden ser: -Presas de gravedad: Las presas de gravedad se construyen de manera que su propio peso resista las fuerzas que se ejercen sobre ellas. Se realizan en los lugares donde exista una cimentación en roca suficientemente buena, aunque si la presa es de poca altura pueden cimentarse sobre terrenos aluviales con tal que se construya una pantalla. Una de las ventajas importantes de las presas de gravedad es su poco gasto de mantenimiento. -Presas de arco de hormigón: Se realizan en los lugares en los que la relación del ancho entre estribos a la altura no sea grande y donde los estribos sean de roca capaz de resistir el empuje de los arcos. Entre las ventajas de este tipo de presas se pueden citar: reducción de los volúmenes de obra (el volumen de la presa de arco es 0,3 a 0,5 el volumen de una presa de gravedad), bajo riego estadístico de colapso, menor o nula sub presión y mayor seguridad al deslizamiento. Dentro de los inconvenientes de este tipo de presas, encontramos: problemas en la impermeabilización, dos ajes del hormigón más ricos, encofrados complicados y complejidad en la colocación del hormigón
.
Tipos de Presas De acuerdo al tipo de material predominante en su sección se tendrán l os siguientes tipos: Presas de Concreto Las presas de Concreto se dividen en dos grupos: l a s C o n v e n c i o n a l e s , fabricadas con concreto vibrado en forma tradicional y las C o m p a c t a d as c o n r o d i l l o , 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:
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.
Adicionalmente existen presas del Tipo Mixto, en las cuales se combinan materiales en toda su longitud. Por ejemplo un tramo es construido con enrocado y otro con concreto por gravedad.
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 Topografía Características Materiales Otras del Sitio de de la Disponibles Características Presa Fundación Tierra Zonificada No limitante, Se adaptan a Cantidades No tiene salvo en casos cualquier tipo adecuadas de limitaciones de presas de fundación, si materiales razonables de estrechas no son permeables, altura, requiere de donde pudiese aconsejables impermeables o aliviadero y tomas dificultarse el tampoco lo es semipermeables, bien por lo general movimiento de ningún otro tipo. diferenciados o separados y, por lo maquinaria Se adaptan enrocados, materiales tanto, exige pesada. bien a los apropiados para filtros espacios sismos. y drenes. adicionales. Tipo de Presa
Homogénea Usualmente en Similar a las
Materiales que tengan Usualmente son
sitios llanos, no es limitante salvo por las dificultades con maquinaria pesada.
zonificadas; menor adaptabilidad a los sismos.
proporciones adecuadas de finos y gruesos, materiales apropiados para filtros, drenes, y protección de taludes.
Enrocado Enrocado No limitante, Requiere de Canteras explotables similares a las fundaciones y suficientes de tierra. con mayor enrocadas capacidad de disponibles al igual soporte que las que materiales para de tierra, pero filtros. pueden ser permeables. Excelente adaptabilidad a los sismos. Concreto Gravedad Este aspecto Roca sana o Prácticamente no son no es limitante, relativamente limitantes salvo en usualmente se sana y poco sitios donde no se escoge para fracturada. Para encuentren cercanos sitios no presas bajas agregados para el demasiado (menores a 15 concreto. estrechos. m de altura) se puede utilizar en fundaciones permeables. Arco Son ideales en Roca sana o Similares a las de valles que pueda gravedad, pero relativamente sanearse a bajo requieren de menores estrechos (En costo, tanto en volúmenes de forma de “U” o el cauce como material. “V”). en los estribos; se adaptan a los sismos.
bajas por limitaciones del volumen y comportamiento de los materiales. En lo demás similares a las zonificadas. Similares a las de tierra zonificadas.
No tiene limitación de altura razonable, no requiere de espacio adicional para ubicar aliviaderos y tomas.
Usualmente son presas altas, son algo más limitantes que las de gravedad para ubicar aliviaderos y tomas.
