OBRAS HIDRÁULICASI.- OBRAS Y SISTEMAS HIDRAULICOS II.- TIPOS DE CORTINAS OBRAS HIDRAULICAS Es un conjunto de estructuras utilizadas para controlar y usar el recurso natural agua, cualquiera que sea su origen, en forma optima racional y controlada, es decir con fines de aprovechamiento o de defensa. Por consiguiente, las obras hidráulicas se pueden clasificar de acuerdo con estas finalidades. APROVECHAMINETO en lo que sigue se considerara que las estructuras que se traten formaran parte de un conjunto cuyas finalidades pueden ser una en particular o agrupar simultáneamente a dos o más de ellas. sin embargo. desde el punto de vista económico en la actualidad se estima como criterio sano y conveniente el de considerar en cada caso la posibilidad de que las obras se orienten a satisfacer dos o más finalidades simultáneamente. mientras no se haga aclaración alguna. Por lo tanto. los que se agrupan y relacionan en el siguiente croquis.a) b) c) d) e) f) Abastecimiento de agua a poblaciones Obras pluviales Obras conducción Obras captación Obras de riego Obras de almacenamiento FINALIDADES MULTIPLES Hasta hace poco tiempo las obras hidráulicas se construían con una finalidad aislada. estudiando el funcionamiento adecuado de las mismas. . Elementos constitutivos de un aprovechamiento superficial Los elementos que forman un aprovechamiento hidráulico son en General siete. definida a partir del sitio de almacenamiento. Área de captación Cuenca hidrográfica de un rio. en donde. por medio de una presa. formado por una presa. se deriva el escurrimiento del río hacia el sistema de conducción. de donde se cambia el régimen natural del escurrimiento al régimen artificial de la demanda. Almacenamiento. Derivación. por conveniencia. de acuerdo con el fin o los fines a que se destine. el que.1. . en un sitio previamente escogido. a menudo se localiza a niveles superiores a los del lecho del río. 3. Obras civiles y equipos electromecánicos que se utilizan para reunir adecuadamente aguas aprovechables 2. Por ejemplo: canales paralelos por gravedad. Sistema de distribución. etc. obras de arte y accesorios destinados a transportar el agua procedente de la fuente de abastecimiento. el cual se constituye de acuerdo con el fin específico del aprovechamiento.se llama red de distribución a la serie de conductos. 5. tuberías a presión para plantas hidroeléctricas y poblaciones. Parte del sistema constituida por el conjunto de conductos. . desde el lugar de la captación hasta un punto que puede ser un tanque de regularización. un cárcamo para una segunda conducción. que se utilizan para conducir agua dentro de las zonas de servicio y a partir de los cuales la población puede disponer del agua potable. a través del cual se conduce el agua desde el punto de derivación hasta la zona de aprovechamiento. piezas especiales y accesorios. Sistema de conducción.4. o una planta potabilizadora. que puede estar formado por conductos abiertos o cerrados y sus estructuras. tomas domiciliarias en el caso de abastecimiento.6. etc. procedimientos directos de riego. turbinas en el caso de plantas hidroeléctricas. la cual se efectuará también mediante elementos específicos según el fin de que se trate. Utilización directa del agua. . Por ejemplo. Eliminación de volúmenes sobrantes. DEFENSA a) Contra inundaciones b) Contra azolves Las obras de defensa se construyen principalmente contra inundaciones en costas o erosiones provocadas por flujos extraordinarios en los ríos. la cual se efectúa por medio de un conjunto de estructuras especiales de construidas para tal efecto: sistema de alcantarillado en el caso de abastecimiento. desde el punto de vista del derecho humano. En el croquis anterior se indica que los retornos o sobrantes del agua utilizada se regresan al cauce en la misma cuenca. etc. en el caso de plantas hidroeléctricas. condición que.7. en el caso de sistema de riego. estructuras de desfogue. drenes. se debe procurar que se respete cuando las condiciones sanitarias ecológicas lo permitan. . en el cauce superior.Se pueden dividir en cuatro tipos: 1) Cuando el cauce del rio tiene capacidad reducida y no se puede ampliar En este caso se deben regularizar las avenidas. mediante presas que se construyan para tal efecto. En este caso se puede incrementar la sección hidráulica del rio . 2) Cuando el cauce tiene una capacidad reducida pero se puede ampliar. 3) Cuando se pueden complementar las dos soluciones anteriores 4) Cuando es necesario proteger las márgenes del rio contra erosiones . Tal estructura debe satisfacer las condiciones normales de estabilidad y ser relativamente impermeable.CORTINA Se entiende por cortina una estructura que se coloca atravesada en el lecho de un rio. como obstáculo al flujo del mismo. con el objeto de formar un almacenamiento o una derivación. CLASIFICACION TIERRA HOMOGENEA MATERIALES SUELTOS ENROCAMIENTO MATERIALES GRADUADOS CLASICA DE GRAVEDAD CORTINA CONTRAFUERTES MATERIALES GRADUADOS Placas Arcos múltiples ARCO BOVEDA POR ENSANCHAMIENTPO O TIPO MARCELLO . -Roca basal 10.Drenes 15.-Revestimiento de la corona 3.-Trinchera 6.. es cualquier corte transversal de la presa. Sección de la cortina.-Filtros 4.Pantalla de inyección 13. pero menos que se especifique la estación por cadenamiento de dicho corte. .Talud aguas abajo 12.Deposito aluvial 9. la cual no necesariamente coincide con la medida desde el cauce del río.Pozos de alivio 16.. Altura de la cortina.. Se define como la distancia vertical máxima entre la corona y la cimentación.Talud aguas arriba 11. es la sección de máxima altura de la cortina. por la esencia de depósitos aluviales.Altura de la cortina Boquilla o sitio.Transiciones 7.-Corazon o núcleo impermeable 5..Bordo libre 18...-Cresta o corona 2...PARTES DE UNA PRESA 1. Lugar escogido para construir la cortina..Embalse o vaso 17. En General...-Enrocamientos 8.Galería 14. por filtros. 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. Presas de gravedad. Son todas aquellas en las que su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua. puede alojar una carretera por la vía de un ferrocarril. La diferencia entre la elevación de la corona y el NAME es el bordo libre. Se medirá por la relación de longitudes entre el cateto horizontal y vertical. Talud. Es la superficie superior de la cortina que. por lo que éste debe ser muy estable capaz de resistir. También llamado núcleo de tierra. Es cualquier plano que constituyen una frontera entre los materiales de la cortina o con del medio circundante. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren. de esta forma. Para hacernos una idea gráfica su perfil sería este de la imagen. el peso de la presa y del embalse. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo. transiciones y enrocamientos. Respaldos permeables. con el corazón impermeable. es la elevación del agua en el vaso cuando la presa está llena y además funciona el dedo a su máxima capacidad. es el elemento de la presa que cierra el valle al paso del agua contenida en el embalse o vaso. y sirve de acceso a otras estructuras. . 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. NAME. el muro tendrá que soportar más fuerza en el lecho del cauce que en la superficie. la sección de la cortina. Es el nivel de aguas máximo extraordinario. Corona o cresta. en ciertos casos. Son las masas granulares que integran. Pueden estar formados. es parte de la protección de la presa contra el oleaje y sismo. normalmente. Corazón impermeable. Presas de arco o bóveda. A continuación podemos ver algunos ejemplos de presas de bóveda. A pesar de que este tipo de presas presenta un ahorro en cuanto a hormigón se refiere no siempre es posible su uso ya que en suelos de baja estabilidad se requieren presas de gravedad o que funcionen por gravedad en las cuales es requerido el uso de hormigón y acero. Este tipo de presa utiliza los fundamentos teóricos de la bóveda. Según la necesidad y el tipo de material encontrado en la zona de construcción se puede elegir el uso de presas de piedra cuya finalidad se basa en la retención del agua y no precisan de muchas transformaciones para su colocación o elaboración y su desarrollo las han puesto a competir con las presas hechas de hormigón en cuanto a costos se refiere. así la carga del agua se distribuye por toda la presa hacia los extremos. la Presa Hoover. que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base. Para prevenir filtraciones de estas presas sin trabar su núcleo se sitúa más abajo de la base. ubicada en los EEUU. Los tipos más comunes de de presas de contrafuerte se refieren a de planchas uniformes y de bóvedas múltiples. Los cimientos son arte importante al momento de la construcción de presas. Las de bóvedas múltiples admiten que los pilares estén situados a mayor distancia que lo que se encuentran usualmente. mientras que en los de planchas uniformes el agua es contenida o aislada por un grupo de planchas que abrigan la superficie entre contrafuertes. esta estructura necesita menos hormigón (por que son mucho más baratas) que la de gravedad. sin duda el ejemplo más famoso del mundo es la Hoover Dam.Presas de contrafuertes. la posibilidad de que se produzcan inundaciones durante este periodo es casi inevitable. La curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse. En condiciones favorables. . las paredes de los estrechos valles y cañones donde se suele construir este tipo de presa. La construcción de grandes presas puede durar más de siete años. El término contrafuerte se refiere a pilares triangulares. pero es difícil encontrar emplazamientos geográficos donde se puedan construir. son atacados en la cantera. se logra una disposición adecuada del material explotado en cantera.- Presas bóveda (arch dams) Atendiendo al proceso de construcción son dos los tipos de cortina: De relleno hidráulico Materiales compactados Presa de relleno hidráulico Su característica fundamental es de los materiales integrantes de la sección. y entre ésta y la masa granular queda una zona de transición. Con la creación de un estanque al centro del terraplén y canales de distribución que parten de los taludes exteriores. la fracción arcillosa o limosa de sedimenta en la parte central. los fragmentos más gruesos se depositan en la vecindad de los taludes exteriores. . incluyendo los Finos del corazón y los granulares relativamente gruesos de los respaldos permeables. Manteniendo un control estricto de las pendientes en los canales de distribución. conducidos a la cortina y colocados en ella por medio hidráulicos. el espesor y la .Presas de materiales compactados Las características de la sección de una presa de materiales compactado dependen de la disponibilidad de suelos y roca. Por condiciones propias de la cimentación y de los materiales disponibles. en la actualidad se construyen cortinas de este tipo con algunas modificaciones. este tipo de estructura fue muy usual en el siglo pasado. Con objeto de que el flujo de agua a través de la masa de tierra no intercepte el talud de aguas abajo. tiene en la base del terraplén un filtro formado con arena bien graduada. tiene por lo menos una protección contra él oleaje en el talud de aguas arriba. de la topografía del lugar y de las condiciones geológicas. Presa homogénea con filtros. Presa homogénea Construidas casi exclusivamente con tierra compactada. de las propiedades mecánicas. Cuando los materiales que se usan en la cortina son susceptibles al agrietamiento y la presa se cimenta sobre suelo compresibles o existen otras razones para prever la formación de grietas en terraplén.longitud de este elemento son susceptibles de diseño mediante estudios de flujo en la masa de tierra. Se interceptan así las grietas transversales a la cortina. o bien a un sistema de drenes alojados en la cimentación. se ha incluido en el dren vertical o chimenea que se conecta a un filtro horizontal. Esto no siempre lograrse. PRESA HOMOGENEA CON FILTRO HORIZONTAL PRESA HOMOGENEA CON FILTROS VERTICAL Y HORIZONTAL Presa de materiales graduados Se ha dado este nombre a las presas en que los materiales se distribuyen de forma gradual. sin correr el riesgo de una peligrosa tubificación en la masa de tierra. y el agua que pueda circular por ellas es conducida por los drenes aguas abajo. de los suelos finos en el corazón. en los que también se trata de colocar el material respetando la misma idea. pues . pasando por los filtros y transiciones a los enrocamientos. PRESA DE ENROCAMIENTO CORAZON VERTICAL Presas con delantal o con pantalla Es frecuente encontrar depósitos de aluvión permeables en el cauce del río. se prefiere llevar el corazón impermeable hasta la roca mediante una trinchera. como en el caso del presa Álvaro Obregón. Presas de enrocamiento Las masas de roca en estas presas son voluminosas comparadas con el corazón impermeable. . Cuando su espesor de menor de 20 metros. mientras que ese trabajo es prácticamente imposible en el corazón. a menos que el proyecto de la cortina tolere fuertes discrepancias en la humedad del suelo vocero del precauciones especiales. Sonora y el Infiernillo sobre el río Balsas.depende de que se tenga en el sitio la serie de materiales antes enumerados. y en algunos casos el programa respectivo se adapta mejor a las condiciones climáticas del lugar. Este tipo de presas es una de las que más se emplean en México y en General la sección es simétrica. Éste puede ocupar la parte central o bien ser inclinado hacia aguas abajo. pues disminuyen las interferencias del tránsito de equipo dentro de la cortina. se prefiere dicha forma por su facilidad de construcción. Debe tenerse presente que la roca puede colocarse en época de lluvias o nieve. o bien con pilotes o muros de concreto simple colados in situ. b) La pantalla impermeable formada a base de inyecciones. Entonces. c) Por último. sustituyendo la grava y arena de río por lodo en una trinchera de tres metros de ancho excavada a través del cauce. prolongación horizontal del corazón hacia aguas arriba. FACTORES PARA DETERMINAR EL TIPO DE CORTINA 1) 2) 3) 4) 5) Características orográficas Resistencia del suelo Presupuesto Disponibilidad y bancos de materiales Capacidad del vaso o embalse BIBLIOGRAFIA PRESAS DE TIERRA Y ENROCAMIENTO MARSHAL OBRAS HIDRAULICAS TORRES HERRERA . no sería económico excavar trincheras. Sonora y José María Morelos (La Villita) Michoacán. ambos del orden de 80 metros de espesor y coeficiente de permeabilidad de 10-1 y 1cm/seg.Pero si tales depósitos son gruesos o muy permeables como ocurre en la presa Abelardo Rodríguez. en promedio respectivamente. hay dos tipos de solución: a) El delantal de arcilla compactada.