miércoles, 14 de octubre de 2009

TIPOS DE REPRESAS

Represas de derivación
También denominadas “azudes”, son construcciones que se levantan en el lecho del río para atajar el agua, produciendo una elevación de su nivel que permita captarlas y dispuestas para que las aguas puedan verter sobre ellas. Son especialmente necesarios para hacer la toma de aguas de un salto, si el río es muy irregular; a su vez, pueden cumplir misiones de almacenamiento de agua. Pueden ser rectos, curvos o quebrados. También se dividen en fijos y móviles, estribando la diferencia en que estos últimos incorporan partes móviles que permiten variar la altura del agua remansada. El perfil transversal de una presa de derivación consta de frente, coronación, escape, zampeado y escollera. Según los materiales empleados se podrán encontrar azudes de ramaje y material menudo, de escollera, madera, encofrado, gaviones metálicos (cajas de tela metálica rellenas de grava), sillería, mampostería y hormigón armado o en masa. Los elementos de regulación en las represas de derivación móviles pueden ser agujas (vigas de madera), persianas, pantallas y compuertas. Para reparar estos cierres se emplean otros provisionales denominados “ataguías”, formados por una serie de viguetas colocadas horizontalmente.

Represas de embalse
Las represas de embalse, aún sirviendo de base para un aprovechamiento hidroeléctrico, tienen como misión fundamental el almacenamiento del agua para regularizar el caudal del río, y suelen tener anexas construcciones, llamadas “aliviaderos”, destinadas a verter el caudal sobrante. Consecuentemente, el caudal no se vierte libremente sobre el perfil de la presa, como es normal en los azudes. Pueden ser de fábrica o de material suelto, y es difícil elegir en cada caso el tipo de presa que más conviene. En Europa sólo se estudia la presa de material suelto si el terreno no es apto para cimentar la de fábrica. Sin embargo, en México y Estados Unidos son frecuentes las represas de tierra. Las represas de embalse pueden dividirse en represas de tierra, de escollera, de gravedad, de arco o bóveda, de arco-gravedad, de pantalla y de contrafuertes.

Represas de tierra
Son las más antiguas desde un punto de vista histórico y nacen de la idea de cerrar el valle con un atajamiento semejante a las laderas del mismo. Son baratas, adecuadas si el terreno no ofrece buena cimentación, y se usan cada vez más por escasear las cerradas aptas para represas de fábrica. El perfil más usado es el trapezoidal, con taludes fijados según aconseje la experiencia. El paramento aguas arriba se protege casi siempre con escollera; como se necesita gran cantidad de materiales, éstos deben tomarse de lugares próximos a la obra. Se utilizan dos tipos de materiales muy diferentes; por un lado, piedra o grava suelta, muy estable, pero también muy permeable; por otro, arcilla, impermeable pero muy inestable. Lo esencial en este tipo de represas es lograr una buena impermeabilización, que se confía al macizo de represas en su totalidad o bien a un núcleo o espaldón de material impermeable. Según esto y los materiales empleados se pueden distinguir los tipos siguientes: de sección homogénea, de sección formada por zonas heterogéneas, de núcleo de tierra y taludes de escollera, de núcleo de arcilla y de núcleo de fábrica. En su construcción pueden ser utilizados dos métodos: en seco con el consiguiente arranque, transporte y colocación en seco de los materiales, que después se apisonan mecánicamente; e hidráulicos, en donde se arranca el material con un chorro de agua a presión, se transporta en suspensión hidráulica y se deposita por sedimentación natural.

Represas de escollera
Son similares a las de tierra, y preferibles cuando existen canteras en el lugar de construcción o se trata de zonas con gran altitud y mal clima, que harían difícil la construcción de represas de fábrica. Existen dos tipos diferentes: las represas de gran base, en que, por ahorro de mano de obra, la escollera se vierte y sólo se arregla la parte donde vaya apoyada la pantalla de impermeabilización; y las represas de base pequeña, en que se compensa el ahorro de material logrado con una colocación cuidadosa de la piedra. Es importante la calidad de la piedra, que debe ser duradera y resistente a la acción de los agentes atmosféricos. Se suelen colocar en bloques de unas 10 toneladas, llegándose a utilizar incluso bloques de hasta 50 toneladas. La impermeabilización se logra mediante una pantalla en el paramento o un núcleo de material impermeable. De acuerdo con esto, se distinguen los siguiente tipos: represas de mampostería en seco, con pantalla de madera, metálica, bituminosa o de hormigón armado; represas de escollera, con núcleo interior de arcilla o fábrica y represas con espaldón de tierra o fábrica.

Represas de gravedad
Resisten el empuje de las aguas gracias a su peso, haciendo que la resultante de estas dos fuerzas tienda a oprimir la estructura contra el terreno y no se produzca el vuelco ni el deslizamiento. Para lograrlo con la máxima economía de materiales, se han ensayado muchos perfiles, hasta llegar a la aplicación casi única del triangular con paramento vertical, aguas arriba, y talud inclinado, aguas abajo. En planta pueden ser rectas o curvas; en estas últimas se aprovecha un efecto de arco que contribuye a la resistencia de la presa.El material empleado es el hormigón y, dado el enorme volumen a mover, son obras complicadas de organizar y ejecutar. Es preciso tener junto a la obra instalaciones auxiliares, como machaqueo de áridos, fabricación del hormigón y puesta en obra del mismo; esta última puede hacerse mediante grúas, grúas-torre, cintas transportadoras, puentes provisionales y cables con vagonetas. Para efectuar la excavación y hormigonado de los cimientos, comienza por desviarse el curso del río mediante ataguías, que son represas rudimentarias de tierra, tablas, estacas metálicas o escollera, y luego se deja totalmente en seco la zona de cimentación mediante bombas que extraen el agua del recinto comprendido entre las ataguías. Una vez preparado aquél, se excava y hormigonea, dejando la superficie de contacto con la roca dentada y en contrapendiente, lográndose así mayor cohesión que si fuera plana. Para mayor comodidad, esta primera capa puede cimentarse por cajones huecos, que luego son rellenados.

Represas de pantalla
Constan de una pantalla plana o curva, que es el principal elemento resistente, y de unos contrafuertes de refuerzo; a este tipo pertenecen las represas de bóvedas múltiples. Resultan muy económicas comparadas con las anteriores. Es preciso armar los contrafuertes, pues en caso contrario podrían agrietarse. Para aumentar la estabilidad, la pantalla se inclina, con lo que se aprovecha el peso del agua para aumentar la resistencia. Este tipo de represas no permiten alcanzar grandes alturas en su construcción.

Represas con contrafuertes
Se distinguen de las anteriores en que el elemento resistente es el contrafuerte, que alcanza un tamaño mucho mayor que en aquéllas. Los contrafuertes suelen tener planta con forma de T y se usaron por primera vez en España en la presa de Burgomillodo. Para evitar agrietamientos en los contrafuertes se deben dejar juntas de dilatación entre ellos.Elementos y construcciones auxiliares.