Represa de Las Tres Gargantas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

ESCUELA ACADÉMICO DE INGENIERÍA CIVIL GRANDES OBRAS DE INGENIERÍA CIVIL TEMA: La Presa de las Tres Gargantas DOCENTE: Ing. Marco Cerna Vásquez INTEGRANTES DEL GRUPO Nº6: Díaz Matos Rodolfo Segundo Escobar Dios Danner Paul Rodríguez Rodríguez Joel Kevin Sevillano León César Eduardo Saavedra Mendoza Jesús Enrrique Tantaleán Jara Carlos Bryan

II CICLO TRUJILLO 2017


ÍNDICE GENERAL I. II. III. IV.

V. VI.

INTRODUCCIÓN ................................................................................3 OBJETIVOS .......................................................................................3 PRESA ...............................................................................................4 1. Definición y características de una presa ....................................4 PRESA DE LAS TRES GARGANTAS .............................................5 1. Características................................................................................5 2. Función...........................................................................................8 i. Producción de energía eléctrica...........................................8 ii. Prevención de inundaciones...............................................10 3. Efectos ..........................................................................................12 i. Impacto económico-social....................................................12 ii. Impacto ecológico.................................................................12 4. Proceso de construcción ..............................................................14 i. Primera Fase.........................................................................14 ii. Segunda Fase.......................................................................15 iii. Tercera Fase.........................................................................19 5. Problemas en la presa y solución ingeniada ...............................20 i. Efecto abrasivo del agua......................................................20 ii. Erosión del aliviadero............................................................21 iii. Acumulación de sedimentos en el embalse............... ........21 CONCLUSIONES ..............................................................................22 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS BIBLIOGRAFICAS ................................................22

INGENIERÍA CIVIL-GRANDES OBRAS DE INGENIERÍA CIVIL

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I.

Introducción La presa de las Tres Gargantas, constituye no sólo la obra más grande en su tipo, sino también el más polémico proyecto de mega construcción e ingeniería con concreto y acero; debido a sus fuertes impactos ambientales, económicos y sociales. Este trabajo de investigación se refiere al tema de la Presa de las Tres Gargantas, una presa se puede definir como un muro grueso construido a través de un río, arroyo o canal con diferentes fines como controlar el flujo de agua para prevenir inundaciones, como fuente de energía eléctrica, controlar el flujo de agua para los cultivos cercanos. Este trabajo se hace con la finalidad de explicar y analizar todo lo relacionado a esta proeza de la ingeniería, como características principales de la presa es decir su ubicación, dimensiones, funcionalidad; así como las complicaciones que se pueden tener al construir una presa de tal magnitud en tales condiciones geográficas, las complicaciones que se tuvieron fueron: La desviación del río, el calor liberado en fraguado del hormigón a una escala de millones metros cúbicos, una posible inundación, el flujo de las embarcaciones, y por último se quiere dar a conocer el ingenio que se tuvo al construir esta gran obra, La Presa de las Tres Gargantas está ubicada en el río Yangtsé es el más largo de Asia, y el tercero a nivel mundial. Corre por unos 6,211 km, desde la provincia de Qinghai en la meseta del Tíbet, hasta el Mar de China Oriental cerca de Shanghái. La construcción de la Presa de las Tres Gargantas duró 21 años y es hasta ahora la más grande y la segunda potente central hidroeléctrica del mundo habiendo generado 98,8 TWh en el 2014 una cantidad comparable a la energía producida de más de 18 plantas nucleares, la suficiente para más 10 millones de chinos en la ciudad de Shanghái. La represa de las Tres Gargantas debe su nombre a las majestuosas gargantas (acantilados de piedra caliza) de Qutang, Wu y Xiling que se extienden por 200 km en el río Yangtsé, desde la provincia de Sichun hasta la de Hubei.

II.

Objetivos 1. Entender qué es y cómo funciona una presa hidroeléctrica 2. Conocer la ubicación, dimensiones, funcionalidad y duración de la presa de las Tres Gargantas 3. Enterarse de los problemas que se tuvo al construir la presa de las Tres Gargantas 4. Analizar las soluciones que dieron los ingenieros ante las complicaciones de la construcción de la presa de las Tres Gargantas


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III.

Presa 1. Definición y características de una 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. El hombre ha construido represas, con diferentes y múltiples propósitos, desde poco después de que se convirtiera en agricultor, pero en este último siglo sus obras de ingeniería han alcanzado una magnitud tal que provocan enormes cambios y alteraciones del ambiente y los ecosistemas. También hay represas creadas por otros seres vivos, como las que construyen los castores, u otros agentes naturales (ej. coladas de lava de una erupción volcánica que cortan el cauce de un río). Todas las represas generan, indefectiblemente, un lago artificial o embalse aguas arriba de su construcción. Este es el principal impacto ambiental que producen, ya que se inundan en forma permanente amplias extensiones de tierras altas y las turbulentas y someras aguas de un río son remplazadas por un tranquilo y profundo lago. La fauna terrestre es desplazada a áreas aledañas al embalse, que no siempre son adecuadas para su supervivencia, y debe competir con las poblaciones ya existentes en ellas (aves, mamíferos grandes y medianos, reptiles grandes, algunos insectos voladores), o muere ahogada durante la inundación (mamíferos y reptiles pequeños, anfibios, la mayoría de los insectos, arañas, caracoles, lombrices, etc.). Las praderas y bosques cubiertos por las aguas mueren indefectiblemente.

Figura Nº1 Presa de Gravedad Una presa debe ser capaz de:  Soportar una carga: Al resistir y aguantar la fuerza ejercida por la gran cantidad de agua.


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Soportar fuerzas exteriores: Al resistir los cambios que el ambiente ejerce sobre el agua y estar habilitada para soportar más de lo comúnmente previsto.  Mantener su forma frente a los terremotos Cabe tener en cuenta ciertos conceptos relacionados con una presa:  El embalse: Es el volumen de agua que queda retenido por la presa.  La coronación: Es la superficie que delimita la presa en la parte más alta.  La cimentación: La superficie inferior de la presa, a través de la cual descarga su peso al terreno.  El aliviadero o vertedero: es la estructura hidráulica por la que rebosa el agua cuando la presa se llena.  Las esclusas: Los pasajes que permiten la navegación "a través" de la presa. Actualmente, regular el caudal de un río o disponer de agua para riego es un motivo secundario, el objetivo principal que define el diseño, construcción y operación de la mayoría de las represas es la generación de energía eléctrica aprovechando de la energía potencial del agua para hacer girar turbinas hidráulicas.

IV.

Presa de las Tres Gargantas 1. Características: La presa de las Tres Gargantas es una presa hidroeléctrica situada en el curso del río Yangtsé, el cual tiene una longitud de 6300 km, cerca de la ciudad de Sandouping, situada en distrito Yiling, provincia Hubei, de China

Figura Nº2: Mapa-Trayectoria del rio Yangtsé (Tres Gargantas)


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Su nombre se debe a que por ella pasan tres gargantas importantes (valle o paso estrecho que está encajado entre montañas formado por la erosión que hace gradualmente un río): la Garganta Xiling que es la más larga con grandes rápidos y formaciones rocosas impresionantes, luego la Garganta Wu, y finalmente la Garganta Qutang que es la más corta, pero sin embargo la más bonita.

Figura Nº3. Garganta de Qutang, Garganta de Wu, Garganta de Xiling Hecha de hormigón y acero, la toma tiene 2.335 km de largo y 185 metros de altura y un coronamiento (con 175 m de agua en el nivel normal de almacenamiento o nivel normal del embalse); el embalse lleva el nombre de "Gorotkia", y puede almacenar 39 300 hm3 y 22, 100 millones de metros cúbicos de capacidad para el control de inundaciones, además incluye una esclusa capaz de manipular barcos de hasta 3000 toneladas. La obra utilizó 27.94 millones de metros cúbicos de hormigón (principalmente por la pared de la presa), 463000 toneladas de acero (suficiente para construir 63 Torres Eiffel) y se trasladaron unos 102,6 millones metros cúbicos de tierra. El inicio de la construcción de la presa oficialmente comenzó el 14 de diciembre de 1994, aunque las excavaciones y el transporte de escombros en el sitio de construcción había comenzado desde 1993, culminando la construcción en el año 2008 y no fue sino hasta el año 2015, cuando comenzó a trabajar a toda su capacidad esto debido a que el último de sus 32 enormes generadores de turbina fue puesto en operación. Durante su construcción 8,000 obreros trabajaron en el complejo, pero fueron más de 30,000 en los días de más actividad. Cuenta con 32 turbinas de 700 MW cada una, 14 instaladas en el lado norte de la presa, 12 en el lado sur y 6 más subterráneas, al sur del complejo, además de 2 turbinas de 50 MW, totalizando una potencia instalada de 22.500 MW, para producir una media anual de 84.68 TWh.


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Figura Nº4 Dimensiones de la central hidroeléctrica Es la segunda mayor del mundo en producción de energía, con una producción de 98,8 TWh en 2014, perdiendo solamente para la Represa de Itaipú sobre el río Paraná, cuya producción en el 2016 fue de 103,1 TWh. Cuenta con dos estructuras de navegación situadas en el margen izquierdo, están constituidas por esclusas y por un ascensor para barcos ligeros. El ascensor para embarcaciones más grande del mundo, permite que barcos medianos y pequeños, con una capacidad máxima de 3 000 toneladas, puedan separar un desnivel de unos 113 metros, los que separan el nivel del rio antes y después de la presa. El elevador, con un depósito de agua de unos 120 metros de largo, 18 de ancho y 3.5 de profundidad para la colocación en él de los barcos, redujo el tiempo a 40 minutos. Las esclusas son de doble vía, con 5 cámaras de 280 m de longitud, 34 m de ancho y 5 metros de calado, están capacitadas para el paso de barcos de hasta 10.000 toneladas. El aliviadero se encuentra en la parte central y está formada por 22 vanos con compuertas de superficie y 22 desagües de fondo que se abren y se cierran, con una máxima capacidad de evacuación de 116.000 m3/s, para evitar inundaciones y controlar el caudal del embalse.


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Figura Nº5 Plano del proyecto de la represa Tres Gargantas

Figura Nº6. Dimensiones de la Presa china de las Tres Gargantas

2. Función de la presa i. Producción de energía eléctrica Este es el principal objetivo de la presa. El complejo cuenta con 34 generadores, 32 turbinas principales cada uno de los generadores principales pesa alrededor de 6,000 toneladas y producen al menos 700 MW de potencia cada una; además dos generadores pequeños, turbinas de 50 MW, lo que completa una potencia instalada de 22,500 MW. De los 32 generadores principales, 14 se encuentran instalados en el lado norte de la presa, 12 en el lado sur y los 6 restantes se encuentran subterráneos en la montaña, al sur del complejo. La generación de electricidad anual es de orden de más de 100 TWh.

En los planes originales está sola presa tendría la capacidad de proveer el 10 % de la demanda de energía eléctrica China . Sin embargo, el crecimiento de la demanda ha sido mayor del esperado y si estuviera INGENIERÍA CIVIL-GRANDES OBRAS DE INGENIERÍA CIVIL

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO completamente operativa hoy solo sería capaz de proveer de energía al 3 % del consumo interno chino. Para la generación de energía eléctrica la presa aprovecha la presión del agua captada del embalse la que desciende a gran velocidad a través de un conducto que se va estrechando hasta llegar a una turbina Francis, esto con el fin de potenciar la presión del agua. Esta gran turbina con eje de rotación vertical está unida a un generador eléctrico de dimensiones comparables o también llamado alternador que transforma la energía cinética de rotación de la turbina en energía eléctrica mediante el proceso de inducción magnética, pero a gran escala. Después, se eleva la tensión de la electricidad producida para que pueda incorporarse a la red y transportarse con menores pérdidas hasta los puntos de distribución, donde se vuelve a bajar la tensión para los puntos de consumo. El agua utilizada en el proceso retoma el curso natural del río aguas abajo tras pasar la central.

Figura Nº7. Turbina hidráulica y generador eléctrico En la represa de las Tres Gargantas el agua del embalse sigue el siguiente proceso para convertirse en electricidad: Se abre la compuerta de entrada la cual regula el agua, el agua comienza a pasar por una tubería forzada (12,8m de diámetro) con un caudal de 600-950m 3/s, esta tubería la energía potencial se va transformando en energía cinética para luego llegar a la turbina hidráulica tipo Francis en donde la energía cinética se transforma en energía cinética rotacional gracias a los álabes de la turbina, causando una rotación sobre su eje. El cual está unido a un generador eléctrico, los generadores eléctricos transformaron la energía cinética rotacional en energía eléctrica. Por últimos los desagües de fondo liberan el agua que ya ha perdido su energía y vuelve al río aguas abajo. Un generador eléctrico produce la misma electricidad que una planta de energía nuclear los treinta y dos generadores juntos producen energía suficiente para 60 millones de chinos.


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Figura Nº8 Sistema de generación de energía de presa hidroeléctrica Tres Gargantas

ii. Prevención de inundaciones La presa Tres Gargantas se construyó para cumplir la función de control de inundaciones. Debido a que desde 185 a.C., durante la dinastía Han, hasta el fin de la China imperial en 1911 existen 214 referencias históricas a inundaciones catastróficas, lo que representa una frecuencia media de una inundación cada diez años. Una de las zonas más castigada y peligrosa frente a las riadas se halla el inicio de su curso medio, aguas abajo de Yichang hasta Wuhan. Solo en el siglo XX, según las autoridades chinas, murieron unas 300 000 personas por culpa de este fenómeno. La presa está diseñada para evitar estos sucesos y mejorar el control del cauce del río, así como para proteger a los más de 15 millones de personas que viven en sus márgenes, esta situación sumado a la deficiencia energética creciente desarrollo de China, fueron las que motivaron el plan de construcción de la presa Tres Gargantas Un aliviadero es una sección de una presa diseñada para pasar agua desde el lado aguas arriba de una presa hacia el lado aguas debajo. Muchos aliviaderos tienen compuertas diseñadas para controlar el flujo de agua. Como función de protección la presa se encarga de laminar las avenidas o crecidas del rio Yangtsé y esta operación consiste en bajar el nivel del agua desde finales del mes de mayo a principios de junio hasta la cota 145 manteniéndose durante toda la época de monzones (vientos cargados de lluvias) que culmina a finales de septiembre, mediante la apertura de compuertas que dirigen el agua a los aliviaderos que permiten dejar el excedente en la zona del rio llamada “aguas abajo”.


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Figura Nº9: Aliviaderos en funcionamiento El aliviadero garantiza la seguridad de la estructura hidráulica, al no permitir la elevación del nivel, aguas arriba, por encima del nivel máximo (NAME por sus siglas Nivel de Aguas Máximas Extraordinarias) Garantizar un nivel con poca variación en un canal de riego, aguas arriba. Este tipo de vertedero se llama "pico de pato" por su forma. En una presa se denomina vertedero a la parte de la estructura que permite la evacuación de las aguas, ya sea en forma habitual o para controlar el nivel del reservorio de agua. Disipa la energía para que la devolución al cauce natural no produzca daños. Generalmente se descargan las aguas próximas a la superficie libre del embalse, en contraposición de la descarga de fondo, la que permite la salida controlada de aguas de los estratos (sedimentos) profundos del embalse.

Figura Nº10 Animación del aliviadero


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO 3. Efectos de la presa A pesar que la energía hidroeléctrica es obtenida de un recurso renovable como es el agua de un rio u otra fuente y ser considerada como limpia al no producir agentes contaminantes, la construcción de presas de gran magnitud tienen un gran impacto ecológico, económico y social.

i. Impacto económico y social La inundación producida por el embalse provocó el desplazamiento de 1.240.000 de personas a nuevos barrios construidos en la ciudad de Chongqing , la destrucción de 34,6 millones de m² de viviendas, 630 km2 de superficie del territorio chino y la afección a 24.500 ha de cultivo, 1.600 fábricas, 19 ciudades y 322 pueblos y 825 km de carreteras.

Figura Nº11 Inundación causada por la represa Tres Gargantas ii. Impacto ecológico Los chinos tuvieron que asegurarse de que su estructura no interfería completamente en el modo en que la naturaleza alimenta la tierra. Sin embargo un impacto significativo fue el aumento de la contaminación de las aguas embalsadas. En la década de 1990 el vertido directo al río con escaso o sin tratamiento de los efluentes era muy elevado, unos 1.000 millones de toneladas al año. Los sedimentos también fueron considerados como un elemento clave. En condiciones naturales, el río transportaba unos 526 millones de toneladas de sedimentos al año, un 90% de ellos acumulados en las épocas de avenidas los cuales son muy importantes para la producción agrícola ya que estas cargados de nutrientes. Al construir la presa, se produjo una retención de parte de los sedimentos, esto ya estaba previsto por lo que en la construcción se incorporaron compuertas en la parte baja de la presa para expulsar parte del sedimento durante el desagüe de avenidas.


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO El problema de los sedimentos es siempre un gran énfasis en la discusión del Proyecto de las Tres Gargantas, ya que este sedimento está formado por partículas sólidas producto de la erosión causada por el río y se encuentra cargado de material orgánico que sirve de abono, por lo que la acumulación de este en el embalse significa el deterioro de la calidad de las cosechas de las zonas aguas debajo de la presa y la disminución de la producción energética normal de esta. Se mide que la concentración de sedimentos fluviales de la corriente superior es de aproximadamente 1,2 kg por metro cúbico. El sedimento total que pasa por el sitio de la presa supera los quinientos millones por año. Después del final del proyecto, el sedimento que antes era transportado de manera natural por el rio empezó a depositarse en la presa y en el extremo del embalse debido al remanso.

Figura Nº12 Acumulación de sedimento en el embalse El efecto de la presa y el remanso de las aguas en el embalse también se manifestaron en la alteración de la ecología acuática ya que afecto a algunas especies, que ya estaban amenazadas por el mal estado ecológico y de la calidad de las aguas, como el delfín chino, el esturión chino y el esturión del Yangtsé. La contaminación del agua. Junto con el río que fluye, hay una gran cantidad de tierras que experimentan erosión, lo que lleva a toneladas de arenas y guijarros al río Yangtsé y se quedan en la parte superior y crea una gran contaminación del agua sobre el río Yangtsé, además la falta de control respecto al vertido de basura ha causado la acumulación de esta en amplias zonas del embalse, lo que pone en grave peligro la salud de la población, el funcionamiento de la presa y supone un gran costo de mantenimiento y limpieza; para evitarlo, se inició un largo proceso, todavía inacabado, de control de los vertidos, cierre de las fábricas más contaminantes y construcción de numerosas plantas de tratamiento.


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Figura Nº13 Trabajos de limpieza en el embalse

4. Proceso de construcción Las primeras consideraciones sobre el aprovechamiento del río Yangtsé en el tramo conocido como Tres Gargantas se remontan a la década de 1920, cuando el primer presidente de la República de China, Su Yat-sen, lanzó la idea del uso del potencial hidroeléctrico del río para un nuevo desarrollo del país. Desde entonces, se fueron sucediendo multitud de estudios, proyectos y análisis sobre la construcción de una presa en el lugar. Este ha sido uno de los temas más polémicos y debatidos en China desde las perspectivas técnica, social, económica y política. Las controversias duraron más de 70 años. Finalmente, el 3 de abril de 1992, después de numerosas discusiones, la sesión 5ª del VII Congreso Nacional del Pueblo dio luz verde al proyecto. La construcción de la presa comenzó el 15 de diciembre de 1994 y se estimó que se prolongaría a lo largo de 17 años. El 9 de noviembre de 2001 se logró abrir el curso del río y en 2003 comenzó a operar el primer grupo de generadores. A partir de 2004 se instalaron un total de 4 grupos de generadores por año hasta completar la presa. El 6 de junio de 2006 fue demolido el último muro de contención de la presa, con explosivos suficientes para derribar 400 edificios de 10 plantas. Tardó 12 s en caer. Se terminó el 30 de octubre de 2010. La construcción de gran obra de ingeniería “LA PRESA DE LAS TRES GARGANTAS” fue dada en tres fases.

PRIMERA FASE: Antes de comenzar a poder a construir primero debieron de desviar el rio Yangtzé de más de 2 km de anchura y trasladar a más de 1 millón de personas por la zona que iba ser inundada DESVIAMIENTO DEL RIO YANGTZ No se puede verter hormigón en medio de un río, así sin más primero hicieron una serie de ataguía de rocas y bloques de


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO hormigón prefabricados que usaron para controlar el río durante la construcción del proyecto de las tres gargantas. El controlar el río para hacer posible la construcción de este enorme proyecto fue evidentemente un gran reto y sobre todo porque es no de los más grandes, rápidos y profundos del mundo así que construir estas ataguía para que la construcción fuera segura fue una importantísima operación los chinos afirman que ha sido la desviación más grande y más difícil que jamás se ha llevado a cabo en un proyecto hidroeléctrico y si observamos sus dimensiones tienen toda la razón es algo inmenso los ingenieros empezaron a trabajar en una serie de ataguías de piedra para bloquear parte del Yangtsé y mientras dejaban un canal abierto para que el resto del río fluyera, la cual detiene el caudal del río pero el caudal no se puede parar sin más porque la inundaría a no ser que se haga algo, es decir construir u n canal de desviación, el cual evitaría que la inundarse.

Figura Nº14: Taquilla transversal y la desviación del rio SEGUNDA FASE: Luego construyeron las dos primeras secciones de la presa en el lecho del rio cuando este estuvo seco. Las bases de la presa se construyeron con una gran cantidad de hormigón. Manipular tanto hormigón dio muchos dolores de cabeza los ingenieros cuando estás haciendo vertidos grande de hormigón y un problema concreto este problema es el calor. Lo primero que hay que comprender es que el hormigón está compuesto de tres ingredientes básicos, antes de nada tenemos este material que es cemento, el ingrediente activo lo que reacciona y cambia, tenemos agua que reacciona con el cemento y tenemos otro material que es el agregado que fundamentalmente es piedra bueno en este caso arenas y le da fuerza a toda la mezcla. Cuando humedecemos el cemento se observa una reacción química (una reacción de fraguado, una reacción exotérmica) lo que significa que la temperatura debería aumentar, este aumento de temperatura no es mucho pero en medio de un gran vertido de hormigón ese calor no puede ir a ningún otro sitio y la parte central del hormigón se caliente cada vez más y se expande y cuando se expande aprieta el hormigón de la parte exterior y cuando se está construyendo una presa enorme las grietas son muy peligrosas, en otras palabras la parte de fuera de la presa se enfría y endurecería antes mientras que


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO en la parte central de la presa y el hormigón permanecería caliente y se expandiría, esto podría hacer que el hormigón se agrieta.

Figura Nº15: Sistema de aerosoles de niebla

Figura Nº16 Transporte de hormigón La presa de las tres gargantas ha hecho que la construcción con hormigón haya alcanzado nuevas cotas, si se observa se puede ver el grosor del hormigón en la base de la presa la altura 180 metros y su longitud de dos kilómetros así que es una cantidad de hormigón es colosal en las tres gargantas. Así que los ingenieros tuvieron que tocar todos los registros para mantener fresca la presa pues básicamente lo probaron todo enfriaron los agregados los materiales las arenas en antes de hacer la mezcla añadieron hielo lo probaron todo para hacer disminuir la temperatura al máximo antes de que empezara a calentarse. Y por el problema del calor del verano en la zona especialmente calurosa en julio y en agosto llegaron a utilizar un sistema de aerosoles de niebla para que hubiera un manto de niebla en la parte superior de la presa el objetivo era bloquear la radiación solar de los bloques de hormigón y evitar más calor en la presa del que ya producía por sí sola. Se excavo el recinto y la central hidroeléctrica norte.


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Figura Nº17: construcción de las secciones de la presa La presa de las tres gargantas de china, los ingenieros se enfrentaron a un importante problema de tráfico, la represa estaba en uno de los ríos más concurridos de Asia, es una vía fluvial muy importante para el tráfico marítimo en china por el navega en barcos desde Shanghái (la costa) hasta chillán y chon kim; por el río pasan 18 millones de toneladas de carga al año y el trasladar unos 170 barco sobre una presa de más de 100 metros de altura era una gran tarea para los ingenieros para adaptar la presa más grande de la tierra, los chinos construyeron la esclusa más grande del mundo. Los barcos entran a la esclusa en la parte inferior de la presa las compuertas se cierran, el nivel del agua aumenta y eleva el barco hasta la siguiente esclusa los barcos, tienen que pasar por cinco hileras de esclusas para llegar a la parte de arriba lo cual puede llevarles hasta cinco horas esto no suponía ningún problema para los barcos de carga pero para los muchos barcos de pasajeros que atravesaban el Yangtsé sería demasiado lenta: Para una mayor eficiencia de tránsito en el tráfico de pasajeros construyeron un elevador de barcos donde el barco se coloca 36 en unos minutos en atravesar; el sistema es como un ascensor normal y el secreto de su éxito estaría en sus muros de hormigón los ingenieros acoplarían una serie de enormes contrapesos que harían la mayor parte del trabajo mil toneladas de bloques de hormigón y estarían conectadas por cables a la plataforma de acero que esta área el barco y el agua en la que flota al hundirse los contrapesos elevarían la plataforma y el barco hasta la parte de arriba este elevador de barcos tiene 113 metros de altura y puede soportar embarcaciones de hasta 3000. Toneladas, es el más grande del mundo, el elevador fue terminado en el 2015


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Figura Nº18.Sistema de esclusas

Figura Nº19 Contrapesos de hormigón unidos por cables de acero a la plataforma

Por otra parte dejaron caer al río armazones de hacer con piedras al rio y construyeron encima otra ataguía, esta vez de hormigón.


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Figura Nº20 ataguía de hormigón que retiene las aguas temporalmente

TERCERA FASE: Con en el río controlado podían por fin construir la última sección de la presa después tenían que deshacerse de la ataguía para que el agua podría influir por las turbinas de la presa principal, al haber construido unas estructuras de ataguía tan sustanciales deshacerse de ella suponía un gran reto al principio cuando eran de rocas así de grandes tuvieron que utilizar grandes excavadoras relativamente convencionales pero en la última fase con un sólido muro de hormigón exigió mucho ingenio ya que era demasiado alta para dejarla dónde estaba así que los ingenieros chinos la construyeron dejando agujeros para cargas explosivas, le llenaron con toneladas de dinamita y lo que había llevado meses construir sólo tardó segundos en destruirse, la ataguía se derrumbó dio rienda suelta al agua que se acumulaba tras ella.

Figura Nº21: Derrumbamiento de la ataguía de hormigón

Figura Nº22: Ubicando los explosivos en los agujeros para volar la ataguía


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO 5. Problemas en la presa y la solución ingeniada i. Efecto abrasivo del agua Un problema de los aliviaderos es que a pesar de la fricción, el agua adquiere demasiada velocidad, por lo que si se deja que esta agua con tal fuerza de impacto llegue al río ocasionaría una erosión en la cimentación lo que generaría una falla total de la presa (empieza a moverse porque se está perdiendo suelo), lo cual implica vidas humanas. Por lo que a los ingenieros chinos se les ocurrió una manera de eliminar casi por completo esa fuerza de impacto que adquiere el agua a través de la caída de más de 100 en el aliviadero. Fijaron en los aliviaderos rampas de hormigón las cuales lanzan el agua al aire, una vez en el aire, el agua pierde la mayor parte de su fuerza destuctiva y se convierte en pequeñas gotas, las cuales aterrizan a varios metros de la base; donde no puede hacer ningún daño, por lo que el uso de los aliviaderos dejó de ser un problema

FIGURA N°23: Sistema de aliviaderos fijados con rampas

FIGURA N°24: Lanzamiento del agua al aire para reducir su fuerza destructora


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO ii.

Erosión del aliviadero Un factor que hay que tener en cuenta es el que: El aliviadero puede erosionarse gradualmente por el flujo de agua, incluida la cavitación o la turbulencia del agua que fluye sobre el aliviadero, lo que ocasiona su falla Con frecuencia, se monitorean las tasas de erosión, y el riesgo se minimiza normalmente, mediante la configuración de la cara inferior del vertedero en una curva que minimiza el flujo turbulento

iii.

Acumulación de sedimentos en el embalse Los preciados sedimentos del Yangtsé son bloqueados por la presa y atrapados en las tranquilas aguas del embalse, hundiéndose en fondo donde se comienza a acumular. El problema de la sedimentación del Yangtsé es muy grave, la cantidad total de sedimentos acumulados se estima en unos 500 millones de toneladas al año lo que equivaldría a un kilómetro cúbico lo cual sería suficiente para llenar cientos de estadios de fútbol (demasiado sedimento). El sedimento atrapado tras la presa generaba que los agricultores, los pescadores y la fauna y flora que darán privados de los nutrientes que tiene el agua en cientos de kilómetros río abajo y las toneladas de sedimentos se podrían acumular en el embalse y amenazar a la propia presa. Entonces, básicamente el sedimento que se acumulará en el embalse reduciría la capacidad del embalse y terminaría afectando a la actividad de las turbinas si llegara a ese nivel. Inteligentemente los ingenieros chinos explotan la fuerza de las crecidas para dar salida al sedimento del embalse y enviarlo río abajo; instalaron compuertas en la parte inferior de la presa, cada compuerta pesa lo mismo que un autobús y necesitaba un potente motor hidráulico para levantarla cuando los operadores abren las compuertas la crecida se precipita sobre el sedimento atrapado y lo hace salir de la presa de esta manera las autoridades chinas esperan que tengan que pasar por lo menos otros 100 años antes de que la montaña de sedimentos afecte a la producción de energía de la presa.

FIGURA N°25: Compuertas en la parte inferior de la presa INGENIERÍA CIVIL-GRANDES OBRAS DE INGENIERÍA CIVIL

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO V.

Conclusiones 1. Hemos comprendido la importancia del abastecimiento energético para el desarrollo de un país y el rol fundamental que cumple en esto las presas hidroeléctricas al cumplir esta demanda. 2. La magnitud del proyecto de las tres gargantas supuso un grave impacto ambiental. 3. La construcción de esta gran presa representa un logro para la ingeniería por su construcción y el cumplimiento de sus funciones. 4. La presa de las tres gargantas forma parte de las innovaciones en la construcción de estas estructuras, siendo desde ahora un referente.

VI.

Referencias Bibliográficas 1. http://www.fundacionaquae.org/aquaexplore/tresgargantas_html/index.html 2. http://upowiki11.wikispaces.com/file/view/Informe%20Hidrolog%C3%ADa%20%20Presa%203%20Gargantas.pdf 3. http://imcyc.com/revistacyt/octubre2013/pdfs/tecnologia.pdf 4. http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/produccionde-electricidad/xi.-las-centrales-hidroelectricas 5. https://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A 9ctrica#Central_hidroel.C3.A9ctrica 6. http://blog.360gradosenconcreto.com/la-presa-de-las-tres-gargantas/ 7. https://www.travelchinaguide.com/attraction/hubei/yichang/three-gorges-damproblems.htm 8. http://www.yangtze-river-cruises.com/yangtze-river-guide/three-gorges-dam.html


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Represa de Las Tres Gargantas

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