Presa (hidráulica)

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En ingeniería se denomina presa o represa (en Sudamérica existen otras denominaciones como tranque) a un muro fabricado con piedra, hormigón o material suelto, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río, arroyo o canal con la finalidad de almacenar agua; para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regadío, para elevar su nivel con e objetivo de derivarla a canalizaciones de riego, o para la producción de energía mecánica al transformar la energía potencial del almacenamiento en energía cinética, y ésta nuevamente en mecánica al accionar la fuerza del agua un elemento móvil. La energía mecánica puede aprovecharse directamente, como en los antiguos molinos, o de forma indirecta para producir energía eléctrica, como se hace en las centrales hidroeléctricas.

[editar] Elementos del sistema presa - embalse

El embalse: es el volumen de agua que queda retenido por la presa.
El vaso: es la parte del valle que, inundándose, contiene el agua embalsada.
La cerrada: es el punto concreto del terreno donde se construye la presa.
La presa: propiamente dicha, cuyas funciones básicas son, por un lado garantizar la estabilidad de toda la construcción, soportando un empuje hidrostático del agua muy fuerte, y por otro no permitir la filtración del agua hacia abajo.

A su vez, en la presa se distingue:

Los paramentos: son las dos superficies más o menos verticales principales que limitan el cuerpo de la presa, el interior o de aguas arriba, que está en contacto con el agua, y el exterior o de aguas abajo.
La coronación: es la superficie que delimita la presa superiormente.
Los estribos: los laterales del muro que están en contacto con la cerrada contra la que se apoya.
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 excedentaria cuando la presa ya está llena.
Las tomas son también estructuras hidráulicas, pero de mucha menos entidad, y son utilizadas para extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser abastecimiento a una central hidroeléctrica o a una ciudad.
La descarga de fondo: permite mantener el denominado caudal ecológico aguas abajo de la presa.
Las esclusas: que permiten la navegación "a través" de la presa.
La escalera de peces: que permite la migración de los peces en sentido ascendente de la corriente.

[editar] Tipos de presas

Imagen:Img barrage poids.jpg Imagen:Img barrage voute.jpg Se puede distinguir muchos tipos de presas, comenzando con que puede hablarse de presas fijas o móviles; pero los dos grandes tipos son la presa de materiales sueltos y la presa de hormigón. Existen también presas hinchables, basculantes, pivotantes... pero son de mucha menor entidad o han caído en desuso, por lo que no se consideran aquí.

[editar] Presa de materiales sueltos

Artículo principal: Presas de tierra

Artículo principal: Presas de enrocado

Es aquella que consiste en un relleno de tierras, que aportan la resistencia necesaria para contrarrestar el empuje de las aguas, y al que se añade algún otro elemento que aporte la impermeabilidad precisa para retenerlas. Este elemento puede ser arcilla (en cuyo caso siempre se ubica en el corazón del relleno) o bien una pantalla de hormigón, la cual se puede construir también en el centro del relleno o bien aguas arriba, en contacto directo con el agua. Estas presas tienen el inconveniente de que, si son rebasadas por las aguas en una crecida, corren el peligro de desmoronarse y arruinarse. En España es bien recordado el accidente de la Presa de Tous.

[editar] Presa de hormigón

Se ejecuta fundamentalmente con hormigón, obvio, con o sin armaduras de acero. Pueden trabajar por gravedad, cuando la presa es estable gracias a su propio peso, por un efecto de arco o por un efecto de bóveda: la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal.

Imagen:Arch dam Oymapinar (Manavgat River, Turkey).JPG

Las presas que trabajan por gravedad requieren un suelo muy estable capaz de resistir, sin hundimientos significativos, el peso de la presa y del embalse. En caso necesario el suelo deberá consolidarse, operación muy costosa y no siempre posible.

En el caso de las presas de arco o de bóveda, la presa transfiere una carga muy importante hacia las laderas de la cerrada, que por lo tanto debe estar constituida por roca resistente.

Una variante de las presas de hormigón que debe ser considerada es la Presa de Contrafuertes, denominada así por estar constituidas por elementos verticales resistentes en el plano perpendicular al de la directriz de la presa, que actúan a modo de ménsulas empotradas en el terreno, sobre los que se apoyan los paramentos que están en contacto con el agua. Una variante a su vez de este tipo es la presa de bóvedas múltiples.

Por otra parte, en lo que se refiere a la finalidad para la que se construye la presa, además de las ya mencionadas de abastecimiento, riego o generación de energía eléctrica, existen entre otras las siguientes:

[editar] Presa filtrante o dique de retención

Artículo principal: Presa filtrante

Este tipo de presa tiene la función de retener sólidos, desde material fino, hasta rocas de gran tamaño, transportadas por torrentes en áreas montañosas, permitiendo sin embargo el paso del agua.

[editar] Presa de agujero

Su finalidad es la de laminar el caudal de las avenidas torrenciales, con el fin de que no se cause daño a los terrenos situados aguas abajo de la presa en casos de fuerte tormenta.

[editar] Presa de derivación

Imagen:Revin Meuse weir 20041230- 024.jpg Este tipo de presa es, en general, de poca altura. Su función es la de garantizar la permanencia de la sección transversal del cauce, controlando la sedimentación en él, de forma que no se obstruyan las bocatomas de derivación.

En la foto, la bocatoma está en la margen derecha del río. La estructura que atraviesa el río sirve para crear un pequeño represamiento para garantizar el funcionamiento de la bocatoma.

[editar] Ejemplos

[editar] Véase también

Energía hidráulica
Represas Por País
Impacto ambiental potencial
Presa de Vajont. Historia de una catástrofe relacionada con una presa.

[editar] Enlaces externos

Commons

Imagen:Commons-logo.svg Commons alberga contenido multimedia sobre presas.
Estado de los Embalses, pantanos y presas de España
La construcción de la Presa de Hoover
Organismo Regulador de Seguridad de Presas de Argentina

[editar] Referencias

Manuale dell'Ingegnere. Edición 81. Editado por Ulrico Hoepli, Milano, 1987. ISBN 88-203-1430-4
Handbook of Applied Hydraulics. Library of Congress Catalog Card Number 67-25809.
Engenharia de Recursos Hídricos. Ray K.Linsley & Joseph B. Franzini. Editora da Universidade de Sao Paulo e Editora McGraw-Hill do Brasil, Ltda. 1978.
Handbook of Applied Hydrology. A Compendium of Water-resources Tecnology. Ven Te Chow, Ph.D., Editor in Chief. Editora McGraw-Hill Book Company. ISBN 07-010774-2. 1964.
Hidráulica de los Canales Abiertos. Ven Te Chow. Editorial Diana, Mexico, 1983. ISBN 968-13-1327-5 de:Talsperre