2. Resumen
Las presas en el mundo son de vital importancia para la humanidad, en sus
diversos tipos que existen y de acuerdo el uso que se las da a dichas presas, pero
así como tienen grandes beneficios, en ocasiones provocan daños irreversibles
tanto en la sociedad como en los ecosistemas.
Introducción
En este ensayo abordaremos el tema de las presas ya que nos parecen grandes
obras de ingeniería y de gran utilidad para la sociedad, nos llama la atención como
el hombre es capaz de construir tales obras impresionantes y más que nada para
su comodidad y su bienestar. La tesis que defenderemos en este tema es que las
presas son las obras de ingeniería civil más importantes y costosas. Al igual de
cuáles son sus beneficios, y efectos tanto negativos como positivos.
La infraestructura hidráulica como diques y canales, distribuye el agua a nuestros
hogares y campos, además de mantener los ríos fluyendo a través del cauce
deseado.
Las represas, diques y canalizaciones también abundan en el mundo en vías de
desarrollo. En algunas regiones, las comunidades todavía utilizan antiguas
infraestructuras de almacenamiento y dependen de canales centenarios para el
regadío.
Mientras el consenso de la mayoría es que la infraestructura hidráulica (bien sea
pequeña o grande) es crucial para el bienestar de la humanidad, también existe la
teoría de que gran parte de la infraestructura de gran tamaño, como represas y
diques, no justifican los costes medioambientales que generan, tales como la
mortandad de peces, planicies aluviales alteradas, aumento de inundaciones y
degradación de la calidad del agua.
3. PRESAS
¿QUÉ ES UNA PRESA?
Es una de las primeras y principales obras de ingeniería civil, que desde las
primeras civilizaciones ya usaban este tipo de construcciones para la irrigación de
las cosechas y así se pudo desarrollar la agricultura organizada.
Por lo que estas civilizaciones usaron las presas trajeron consigo no sólo el
desarrollo de la economía sino de la salud, la prosperidad y el progreso material
para los habitantes.
Tomando en cuenta la geología, topografía y la hidrología del lugar además del
clima se construyen las presas y además de que para construir una presa se
necesita la ayuda de muchas áreas o disciplinas de estudio.
“Una gran presa es una presa con la altura de 15 m o más desde la fundación. Si
las presas son de 5-15 metros de altura y tiene un volumen de embalse más de
tres millones de m3, También se clasifican como grandes represas. Usando esta
definición, hay más de 45 000 grandes represas en todo el mundo, casi la mitad
de ellos en China. La mayoría de ellos fueron construidos en el Siglo 20 para
cumplir con el constante crecimiento de la demanda de agua y electricidad.
suministros de energía hidroeléctrica2,2 % de la energía mundial y el 19% de las
necesidades eléctricas del mundo y en 24 países , incluyendo Brasil, Zambia y
Noruega, la energía hidroeléctrica cubre más del 90 % del suministro eléctrico
nacional. La mitad de grandes represas del mundo fueron construidas exclusiva o
principalmente para el riego, y se estima que el 30
40 % de la277 millones de hectáreas de tierras de riego en todo el mundo confían
en las presas. Como tal, las presas se estima que contribuyen al 12-16 % de la
producción” (ICOLD, 2007)
“El cual el objetivo de estas obras es controlar la erosión, reducir la velocidad de
escurrimiento y detener azolves, en consecuencia se pone un obstáculo al paso
del agua de lluvia permitiendo el tiempo necesario para que esta se infiltre en el
subsuelo; algunas de estas obras son las presas de piedra
acomodada, presas de gaviones y presas de almacenamiento de agua, que
4. pueden ser rígidas hechas a base de concreto o de mampostería, y flexibles a
base de tierra compactada”. Miguel Ángel Díaz Ruíz. (Junio, 2011).
El autor señala que “las obras hidráulicas constituyen un conjunto de estructuras
construidas con el objeto de manejar el agua, cualquiera que sea su origen.”
Torres Herrera (1983)
TIPOS DE PRESAS
Las presas son clasificadas de acuerdo con su propósito principal como:
Irrigación
Suministro de agua
Generación hidroeléctrica
Regulación de ríos
Control de inundaciones
Materiales
“Existen dos fuentes de agua, las de superficie y las subterráneas; las primeras
las comprenden los lagos, ríos, ares de drenaje que envían el agua hacia
las presas y los procedimientos que permiten captar y retener el agua de lluvia; las
subterráneas, que incluyen a los pozos, manantiales y galerías filtrantes” José
Franco Vargas e Isidoro morales González (abril, 1999).
Son obras de carácter temporal, que tienen por objeto controlar adecuadamente la
corriente durante la construcción de la presa. Sin embargo muchas veces pueden
integrarse a la obra definitiva como parte de la obra de excedencias, o pueden
utilizarse como la excavación de una trinchera en el caso de presas de tierra y
enrrocamiento.” (Zamudio, 1985)
Esta última clasificación (presas de materiales) se hace dos grupos de presas:
o Presas de relleno: Que se construyen con terraplenes de suelos y tiene un
volumen de construcción grande con respecto a su altura.
5. o Presas de concreto: Se construyen con concreto macizo y este tipo de
presas son relativamente esbeltos según su tipo.
.
Presas de relleno
Son presas que son construidas a partir de materiales naturales excavados u
obtenidos a los alrededores, son más numerosas este tipo de presas debido a las
razones técnicas y económicas y representan el 90% de las presas construidas, y
con el paso del tiempo estas presas mostraron su adaptabilidad a una gran
variedad de sitios y circunstancias.
. Los materiales naturales de relleno se colocan y compactan sin la adición de
ningún agente ligador. Estas presas se subdividen en 2 grupos:
o Presas de relleno de tierra: Se construyen principalmente en suelos
selectivos, de compactación uniforme e intensiva en capas más o menos
delgadas y con un contenido de humedad controlada.
o Presas de enrocado: Incluyen un elemento impermeable discreto de relleno
de tierra compactada. El método de construcción es, por tanto, similar al de
una presa de relleno de tierra.
Presas de concreto
En las presas de concreto están las presas antiguas que están construidas con
mampostería y son exigentes a las condiciones de los cimientos.
“La técnica de inyección en ingeniería civil se ha desarrollado utilizando
fundamentalmente cemento con aplicaciones al mejoramiento del terreno de
cimentación, principalmente en grandes presas y en obras subterráneas” Araceli
Aguilar Mora (diciembre, 2003).
Se dividen en:
o Presas de gravedad: Depende de su propio peso para su estabilidad.
o Presas de contrafuerte: Es una cubierta continua aguas arriba soportando
intervalos regulares por un contrafuerte aguas abajo.
6. o Presas de arco: Tienen una considerable curvatura aguas arriba, trabajan
como un arco horizontal transmitiendo la mayor carga de agua a las laderas
del valle.
Funciones y usos de las presas
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 o boquilla: es el punto concreto del terreno donde se construye la
presa.
La presa o cortina: propiamente dicha cuyas funciones básicas son por un lado
garantizar la estabilidad de toda la construcción, soportando un empuje
hidrostático del agua, y por otro no permitir la filtración del agua. (wordpress, 2012)
Los paramentos, caras o taludes: son las dos superficies más o menos inclinados
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 o empotramientos: son los laterales del muro que están en contacto
con la cerrada contra la que se apoya.
La cimentación: es la parte de la estructura de la presa que transmite las cargas al
terreno, tanto las producidas por la presión hidrostática como las del peso propio
de la estructura.
El aliviadero o Vertedero hidráulico: es la estructura hidráulica por la que rebosa el
agua excedentaria cuando la presa ya está llena.
Las compuertas: son los dispositivos mecánicos destinados a regular el caudal de
agua a través de la presa.
El desagüe de fondo: permite mantener el denominado caudal ecológico aguas
abajo de la presa y vaciar la presa en caso de ser necesario.
Las tomas son también estructuras hidráulicas, pero de menor 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.
7. Las esclusas: que permiten la navegación "a través" de la presa.
La escala o escalera de peces: que permite la migración de los peces en sentido
ascendente de la corriente, o en los casos más extremos, se llegan a instalar
ascensores para peces.
Existen numerosas clasificaciones, dependiendo de: si son fijas o móviles
(hinchables, por ejemplo) su forma o manera de transmitir las cargas a las que se
ve sometida los materiales empleados en la construcción.
Dependiendo de su forma pueden ser: de gravedad de contrafuertes de arco
bóvedas o arcos de doble curvatura mixta, si está compuesta por partes de
diferente tipología.
Dependiendo del material se pueden clasificar en: de hormigón (convencional o
compactado con rodillo) de mampostería de materiales sueltos (de escollera, de
núcleo de arcilla, con pantalla asfáltica, con pantalla de hormigón, homogénea).
Las presas hinchables, basculantes y pivotantes suelen ser de mucha menor
entidad.
“Descripción: el proceso de inyección desde el siglo pasado y hasta nuestros días
ha mejorado a través del tiempo y su utilización y aplicación tanto técnicamente
como económicamente sobre otros métodos es satisfactorio. Su aplicación en
pantallas impermeables para presas o diques de cimentación o también se ha
utilizado para lograr que un material totalmente disgregado sea transformado en
una masa compacta más o menos homogénea. Así de esta manera se puede
multiplicar los ejemplos de las obras en que las inyecciones pueden llevarse a
cabo, excavaciones muy importantes en terrenos permeables, impermeabilizados
por inyección; construcción de pozos o galerías subterráneas, después de haber
inyectado el suelo” Joaquín Hernández Hernández. (Noviembre, 1998).
El autor señala que “es conveniente el considerar en cada caso la posibilidad de
que las obras se orienten a satisfacer dos o más finalidades simultáneamente.”
Torres Herrera (1983)
Los autores señalan que “el propósito básico de los embalses es retener los
escurrimientos durante los periodos de gran escurrimiento y descargarlos durante
8. los periodos de bajo escurrimiento.” Merritt Frederick S., Loftin M. K., Ricketts J. T.
(2014)
Importancia de las presas
Su importancia radica principalmente en el almacenamiento de agua para
emplearla posteriormente, esto evita sequias; con la canalización de agua para
riego se pueden obtener cosechas durante todo el año; mediante presas
generadoras de energía eléctrica podemos tener electricidad en las comunidades,
en la industria, etc., con lo que se evita el consumo de combustibles fósiles, como
el caso de la presa de las Tres Gargantas en China, en donde se redujo el
consumo de carbón que se empleaba para generar energía eléctrica.
Además de que si las presas son bien diseñadas pueden prevenir inundaciones
en algunas poblaciones evitando pérdidas.
Algunas presas tienen fines recreativos; o de captación de agua que
posteriormente se potabiliza para nuestro consumo, de esta manera es como en
algunas ciudades se abastece de agua potable para el consumo de sus
habitantes.
De distintas maneras las funciones de las presas están presentes en nuestra vida
cotidiana (WorldWideEnergy, 1984).
Los autores señalan que” las funciones específicas de los embalses son la
hidroelectricidad, control de inundaciones, riego, abastecimiento de agua y
recreación.” Merritt Frederick S., Loftin M. K., Ricketts J. T. (2014)
Características de una presa derivadora, según el autor, “la cortina de una presa
es una estructura que se opone al paso de una corriente con el fin de elevar el
nivel del agua para que llegue a estar lo bastante alto en relación con alguna de
las márgenes, de tal modo que se facilite su derivación (su extracción del sitio) y
su conducción hacia otros lugares donde pueda ser aprovechada. Se construyen
cuando las necesidades de agua son menores que el gasto mínimo de la
corriente, y por lo tanto no se requiere almacenamiento.” (Zamudio, 1985)
9. Efectos ambientales y sociales
Los proyectos de las presas grandes causan cambios ambientales irreversibles en
un área geográfica grande y en todo tipo de sistema, es decir, que las aguas
contaminadas les hacen daño a los animales, y, por lo tanto, tienen el potencial
para causar impactos importantes. Ha aumentado la crítica a estos proyectos
durante la última década. Los críticos más severos reclaman que, como los
beneficios valen menos que los costos sociales, ambientales y económicos, es
injustificable construir presas grandes.
Otros sostienen que se puede, en algunos casos, evitar o reducir los costos
ambientales y sociales a un nivel aceptable, al evaluar cuidadosamente los
problemas potenciales y la implementación de las medidas correctivas.
Las grandes presas destruyen los ríos; eliminan las aves, los peces, las plantas
acuáticas y muchas otras especies asociadas. Las grandes represas arruinan
hermosos valles, inundan enormes superficies de humedales, bosques y tierras
agrícolas; e incluso han desplazado a decenas de millones de personas tal como
es el caso de la presa construida en china: las tres gargantas; incluso han matado
a cientos de miles al colapsar, al liberar aguas sin previo aviso, o diseminando
enfermedades tales como la malaria y la leishmaniasis.
La creación de una presa, por una parte puede generar beneficios económicos
a sus beneficiarios, sin embargo, si estos beneficios se focalizan demasiado,
puede traer consecuencias sociales importantes, ya que puede causar conflictos
en el acceso, uso y distribución del agua al generarse acciones excluyentes,
que no permiten una integración social.
Kate Munro señala que “Drought is the most serious hazard related crisis facing
many poverty stricken areas in terms of severity and frequency of occurrences.
When there is no water to sustain crops for food or to sell at market, families face
hunger and desperation. The worst affected are women and children who walk day
long in search of water. Kate Munro (2014)
10. CONCLUSIONES
Hasta este punto de la investigación hemos aprendido muchos aspectos acerca
del funcionamiento de una presa; así como los efectos tanto positivos como
negativos que causan al medio ambiente al igual que el medio social, económico y
cultural.
Además de que es una de las más importantes obras de ingeniería civil que
satisface no sólo una necesidad sino muchas necesidades que el hombre tiene a
lo largo del crecimiento poblacional.
11. BIBLIOGRAFÍA
1. - “Underground Dams in Brazil”, Source Book of Alternative Technologies for
Freshwater Augmentation in Latin America and the Caribbean. World Wide
Energy, 1997. <http://www.oas.org/dsd/publications/Unit/oea59e/ch34.htm>
2.- Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la
Agricultura.2015. <http://www.fao.org/nr/water/aquastat/dams/indexesp.stm>
3.- Alternativa de Convivencia con el Problema de la Salinidad del Agua de
Irrigación causada por Presa Subterráneas.09 junio 2010.
http://www.bibliocatalogo.buap.mx:3403/ehost/pdfviewer/pdfviewer?vid=4&sid=c07
362ca-edff-4656-992a-72439a8f95cb%40sessionmgr111&hid=126
AGULAR Mora, Araceli. (Diciembre, 2003). “Inyección de suelos con suspensiones
y soluciones”. (Tesis). BUAP.
FRANCO Vargas, José e Isidoro Morales González. (Abril, 1999). “Proceso
constructivo de pozos de bombeo por el método de rotania y circulación directa
tramo norponiente para el proyecto acuífero de la ciudad de puebla”. (Tesis).
BUAP.
HERNÁNDEZ Hernández, Joaquín. (Noviembre, 1998).”Proceso de inyección
superficial profundo en suelos y rocas”. (Tesis). BUAP.
DÍAZ Ruíz, Miguel Ángel (Junio, 2011). “construcción de presa de mampostería en
la localidad de el Pitacar, municipio de Santa María Cohetzala, Puebla”. (Tesis).
Buap.
TORRES Herrera. (1983), “Obras hidráulicas”. México. McGraw Hill.
Multinational-Reegle-Clean Energy Portal (2015). Dams Climate Change. Extraído
el 5 octubre, 2015 de http://practicalaction.org/dams-drought-climatechange
MERRITT Frederick s., Loftin M. Kent, Ricketts Jonathan t. (2014) “Manual del
ingeniero civil”. México. Mc Graw Hill. 4° edición.
BUAP, Hidráulica 1. Obtenido de:
12. Zamudio, M. (1985). Apuntes de Presas Derivadoras. Obtenido de BUAP:
https://attachment.fbsbx.com/file_download.php?id=508160919360937&eid=ASvK99R
ebsN6wyVUx6W-s_BJCYpX3fEATdMPmY6vqF3XFd6pGw8L_Q-1k-a4epIW-
U0&inline=1&ext=1446578868&hash=ASukeWZkPN1MOwTz
NOVAK, P.; A.I.B. Moffat y C. Nalluri. Estructuras Hidráulicas. 2º Edición.
Colombia, McGraw Hill. 2001. Págs. 3, 4, 9, 10,12 y 13.
