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¿Qué son las presas?

¿Qué son las presas?

Una presa es un muro que retiene el agua provocando una gran elevación del cauce del río debido a la altura de la infraestructura.

Las diferentes tipologías de presas se muestran a continuación:

  1. Arco gravedad
  2. Bóveda
  3. Contrafuertes
  4. Contrafuertes y materiales sueltos
  5. Gravedad
  6. Gravedad y contrafuertes
  7. Gravedad y mampostería
  8. Gravedad y materiales sueltos Homogénea
  9. Gravedad y materiales sueltos P asfáltica
  10. Gravedad y materiales sueltos pantalla
  11. Hormigón compactado
  12. Mampostería
  13. Materiales sueltos homogénea
  14. Materiales sueltos núcleo arcilla
  15. Materiales sueltos P asfáltica
  16. Materiales sueltos P hormigón
  17. Materiales sueltos P lámina
  18. Materiales sueltos pantalla y homogénea
  19. Materiales sueltos y mampostería
  20. Presa móvil

En función de las necesidades, autorizaciones y el recurso hídrico existente, se elegirá una u otra. En función de las necesidades para aguantar la presión hidrostática, se elegirá una u otra adaptándola a las necesidades orográficas. Todas las variables anteriores influirán en la manera de construir la instalación.

Las centrales minihidráulicas no suelen ir acompañadas de este tipo de infraestructuras; sin embargo, en el caso del proyecto de una minihidráulica, puede ser interesante el estudio de las mismas si es una minicentral de pie de presa y si el cauce que se aprovecha procede de una central hidroeléctrica.

Presa de gravedad

En este tipo de presa, es el peso de la presa el que soporta la presión hidráulica del agua. El material con el que se construye, así como la cimentación requerida, es fundamental para que realice adecuadamente su función de almacenamiento de agua.

La cimentación debe atravesar el cuerpo de la presa con objeto de asegurar una cimentación firme sobre la que trasladar la presión hidráulica del líquido.

En este caso se distinguen distintos tipos de presas, según la Instrucción de Grandes Presas:

  1. Gravedad.
  2. Contrafuentes.
  3. Bóveda de radio constante.
  4. Bóveda de ángulo constante.
  5. Bóvedas múltiples.
  6. Cúpula.
  7. Cúpulas múltiples.

En una presa de bóveda arco, el esfuerzo originado por la presión hidráulica es transmitido a las laderas de la montaña. Funciona de forma parecida a un arco que transmite el peso del edificio a los muros aledaños. Para instalar una presa de arco, es necesario contar con un valle de unas determinadas dimensiones y con unas laderas suficientes para soportar el empuje del agua almacenada.

Presas de materiales sueltos

Se refiere a las presas constituidas fundamentalmente por materiales naturales, tal como se extraen de la naturaleza, sin transformación (gravas, arenas, limos, arcillas, escolleras…). Si predominan los materiales finos, se llaman presa de tierras; si la mayor parte del material está formado por piedras más grandes, presa de escollera.

En contraposición con las presas de gravedad, la permeabilidad de una gran parte de los materiales constituyentes de una presa de materiales sueltos es grande, y su clasificación se hace en función de la manera de obtener la impermeabilidad:

  1. Se tiene así las presas homogéneas, que son aquellas en las que se emplea casi únicamente un material, al que se confía las dos funciones: estabilidad e impermeabilidad. Con estas presas no se acostumbra a superar los 20 o 25 metros de altura. Cuando la altura rebasa los 8 o 10 metros, por exigencias de la estabilidad, es necesario colocar capas de material drenante que la hacen más compleja cuanto más alta es la presa, con lo que suele ser más rentable la construcción de otro tipo de presa.
  2. Las presas heterogéneas o con núcleo son la evolución de las anteriores y mucho más habituales debido a que emplean los materiales disponibles ubicándolos en la sección de la presa según sus propiedades. En general, están constituidas por un núcleo, vertical o inclinado, de un material que una vez compactado, proporciona la impermeabilidad requerida. El núcleo está separado por unas capas de material “filtro y dren”, cuya función es protegerlo de los espaldones, formados por escollera, tierras o la mezcla de ambos, cuya misión es la estabilidad de la presa.
  3. Las presas con pantalla son aquellas en las que los materiales sueltos tienen como misión la estabilidad de la presa, estando encomendada su impermeabilidad a una pantalla construida en el paramento de aguas arriba. En general, la pantalla es de hormigón armado o de hormigón bituminoso y en presas de poca altura se emplean a veces pantallas de láminas sintéticas (neopreno, polietileno, butilo, entramado de fibras tejidas o no impregnadas con resinas).

Tradicionalmente, se decía que las presas de pantalla se construían cuando no existían materiales para un núcleo de tierras, pero la realidad es que, en la actualidad, las presas de pantalla, y sobre todo las de pantalla de hormigón armado, se construyen en muchas ocasiones por ser la solución más económica, aunque haya disponibilidad de materiales para núcleo.

Los taludes de las presas de escollera con pantalla suelen ser de 1,3/1 a 1,5/1 si la pantalla es de hormigón armado, y 1,7/1 en el talud aguas arriba en las de pantalla bituminosa. En las presas con núcleo térreo, los taludes son más tendidos (1,7/1 a 3/1 o 3,5/1). Se construyen en la actualidad otras presas de materiales sueltos con núcleo asfáltico y de hormigón plástico, en general de poca altura.

En el caso en el que existan elevaciones menores existen las alternativas siguientes., que son los azudes y presas inflables son un sistema de retención de las aguas basado en un material a la vez resistente y deformable, relleno de agua o aire a una presión determinada. Se sujeta en una base de hormigón y permite almacenar, o no, agua en función de las necesidades de la central.

Ante una crecida en el cauce del río, el peso del agua sobre la presa inflable hace que se deforme el material haciendo que el material quede sin resistencia dejando que el agua pase. Si el nivel del agua sigue creciendo, el sistema de seguridad, con objeto de evitar desgarros en el material o incluso en el soporte de hormigón, deshace la resistencia de la presa aliviando el aire o agua de su interior.

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