Grandes Presas

1. LIMA – PERU - 2013

2. INTRODUCCIÓN
 Estando la costa peruana entre las regiones híper
áridas del mundo, es fundamental “proporcionar
seguridad hídrica y alimentaria a toda la población
en general. Esto significa asegurar que el agua y
los ecosistemas relacionados estén protegidos y
mejorados; siendo el agua el insumo básico para
la producción de alimentos, es necesario que se
encuentre disponible en la oportunidad, cantidad y
calidad suficiente tanto para el consumo humano,
como para su uso eficiente y sostenible en todas
las actividades productivas del país,
especialmente en la costa del país donde es
escaso.

3. Características de las Vertientes del Perú
INTRODUCCION

4. INTRODUCCION – USO DEL
AGUA
Uso del Agua a Nivel Nacional por la Población y los Principales Sectores Productivos
(2000/2001) - en MMC/año
Vertiente
USO CONSUNTIVO
N0 CONSUN
Población Agrícola Industrial Minero Total
Pacífico 2 086 12% 14 051 80% 1 103 6% 302 2% 17 542 4 245
Atlántico 345 14% 1 946 80% 49 2% 97 4% 2 437 6 881
Titicaca 27 30% 61 66% 3 3% 2 3% 93 13
Total 2 458 12% 16 058 80% 1 155 6% 401 2% 20 072 11 139
Agrícola
80%
Industrial
6%
Minero
2% Poblacional
12%

6. INTRODUCCIÓN – EL CAMBIO
CLIMATICO
La disponibilidad de agua es uno de los
componentes esenciales del bienestar y de la
productividad.
El Cambio Climático puede exacerbar los
procesos de escasez de agua, particularmente
en las zonas áridas y semiáridas.
Las zonas áridas y semiáridas son muy
vulnerables al cambio climático debido a que
obtienen sus recursos hídricos de puntos de
abastecimiento únicos; ejemplo, agua
superficial no regulada, agua subterránea o

7. INTRODUCCIÓN – CAMBIO
CLIMATICO
Los sistemas de suministro
son por naturaleza,
vulnerables, ya que carecen,
en la mayoría de los casos,
de reservas alternativas para
cubrir mayores demandas.
Además, dada la escasez de
recursos técnicos,
financieros y de gestión en
las zonas en desarrollo,
acomodarse a las
situaciones de escasez y/o
implementar medidas de
adaptación representará una

8. INTRODUCCIÓN – CAMBIO
CLIMÁTICO
Los impactos del cambio climático dependerán del estado
comparativo de los sistemas de abastecimiento de agua, y de
la capacidad de GESTIÓN de recursos hídricos para
responder no sólo a los efectos del cambio climático sino
también al crecimiento de la población y a los cambios en la
demanda, en las tecnologías y en las condiciones
económicas, sociales y legislativas.

9. DISPONIBILIDAD PERCÁPITA EN
EL PERU

10. INTRODUCCIÓN- CAMBIO
CLIMÁTICO
Impactos:
Aumento de la demanda
Alteración de la disponibilidad
Eventos extremos
Opciones de Adaptación:
Aumento de la oferta
Gestión de la demanda
Mejora de la gestión de los sistemas

11. INTRODUCCION - EMBALSES
Para evitar los desperdicio, se evidencia la necesidad de
construir embalses de regulación que garantice la oferta
de agua y permita atender la demanda de las actividades
productivas en forma oportuna.
La construcción de un gran embalse se justifica para
impulsar el desarrollo regional y crear una industria con
potencial exportador de electricidad, de productos
agrícolas o de productos Procesados. Sin embargo, en
los últimos 50 años también se han hecho evidentes los
problemas que pueden ocasionar las grandes presas y
sus impactos sociales y ambientales.
Se han identificado 75 vasos de represamiento que
ofrecen características topográficas favorables y
permitirá almacenar cerca de 7,000 millones de metros
cúbicos de agua, suficientes para regular el riego de
700,000 hectáreas de tierras de cultivo en la costa y
sierra de la vertiente del Pacífico.

12. HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
Presa Kaffara, Construida en Egipto. 2600 a.C, es la presa mas antigua
que se conoce. Construida en piedra, h=14 m, L= 113 m, Volumen de
presa= 44.3 HM3,

13. HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
 Presa Marib: Terminada de
construir 510 a.c
 Ubicada en el Río Danah en
Yemen.
 H= 20 m, L= 700 m.
Formada por un simple
terraplén homogéneo
revestido en su paramento
aguas arriba.
 Aliviadero L=50m y
estructura de toma cuyo
umbral se situaba 3 m por
encima de las tomas de
agua y 4 por debajo de la
coronación,

14. HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
 Presa Kesis Golu: primera
presa de mampostería de
importancia.
 Ubicada en Turquía, 750 a.c
 H= 10 m

15. HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
 Presa TIBI: durante 300
años la presa mas alta del
mundo.
 Ubicada en España, Siglo
XVI
 Tipo Mampostería -
Gravedad
 H= 46 m, L= 65 m, V =2
hm3
 Forma: Ligeramente curva
 Debido a la expansión
rápida del Imperio
español, su experiencia
en construcción de
presas se exporto a
América Central y del Sur.
Especialmente Bolivia.

16. HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
 Presa Elche: Primera presa
en Arco. Utilizada para
retener avenidas y uso
agrícola.
 Ubicada en España, Siglo
XVII,, río Vinalopó.
 Tipo Mampostería -
Gravedad
 H= 23 m, L= 120 m,
 Forma: Ligeramente curva
en 2 tramos (L1=63m L2 =
70m)  Actualmente reconocida
como Bien de interés
cultural

17. HISTORIA DE PRESAS EN EL
MUNDO
 1700-1800: Desarrollo lento de
construcción de presas.
 Revolución Industrial (1780): Gran
Bretaña y Europa, gran impulso a la
construcción de presas de tierra.
Diseño basado en formulas empíricas y
experiencia probada. Aumentaron las
presas de Gran tamaño.
 A partir de 1865, se emplearon análisis
racionales para presas de mampostería
en especial Gran Bretaña y USA.
 1930: Avances en la construcción de
Terraplenes con la aparición de la teoría
moderna de la mecánica de suelos y
equipos modernos de gran capacidad

18. HISTORIA – PRESAS EN EL
MUNDO
 La visión del desarrollo basada en la creación de
grandes obras de infraestructura hidráulica ha
tenido distintos momentos históricos, aunque el
auge de la creación de estas obras ocurrió a
mediados del siglo XX. Las presas suministran
agua a los asentamientos humanos, irrigan
extensas áreas agrícolas, generan energía
eléctrica y controlan crecientes de ríos evitando
inundaciones en centros de población.
 A escala mundial, se calcula que, por lo menos, se
han construido 40 000 grandes presas1 para
satisfacer la demanda de agua o energía, lo que
significa que hoy día casi la mitad de los ríos del
mundo tiene al menos una gran presa.
Adicionalmente, se estima que existen 800 000
pequeñas presas.
 Esta infraestructura sin duda constituye una
inversión estratégica a largo plazo y es capaz de
producir múltiples beneficios. Sin embargo, ha
provocado serios daños al ciclo hidrológico.
22000
6575
4291
2675
1196
667
793
765
China
USA
India
Japón
España
México
Canadá
CoreadelSur

19. Presas y Desarrollo Principales
Indicadores
 Al final del siglo XX existían más de 40,000
grandes presas en 150 países.
 La edad promedio de las grandes presas en el
mundo es 35 años.
 Si bien los periodos de construcción van de 5
a 10 años, se estima que cada año se
construyen entre 160 y 320 nuevas grandes
presas en el mundo.
 Durante la década de los años 90 se invirtieron
anualmente entre 32 y 46 mil millones de
dólares en grandes presas, 4/5 parte se
construyeron en países en desarrollo.
 La mitad de las grandes presas del mundo
fueron construidas exclusiva para irrigación, y
se calcula que de los 271 millones de
hectáreas de tierra irrigada en el mundo, entre
30 y 40% dependen de dichas presas. Las
presas contribuyen con 12 a 16% de la
producción mundial de alimentos.
 La generación hidroeléctrica provee
actualmente 19% del total de la electricidad
mundial; la secta parte de los países
dependen de aquella en más de 90%.
 Globalmente cerca de 12% de las grandes

20. HISTORIA DE PRESAS EN EL PERU

21. Con el desarrollo de la cultura de presas, las
nuevas tecnologías son aplicadas en la
construcción de presas
• PRESA ANTACOTO (La primera presa en Perú
de concreto Rolado)
• Presa de Antamina (enrocado con pantalla
impermeabilizante de concreto, h=135 m, uso
minero (1999))
• Presa Torata (de igual características de
Antamina, h=130 m (2002)
• Presa Huallamayo (Gravedad, río
Paucartambo, Uso Hidroeléctrico, riego, h=70
m)
• En Olmos la Presa Limón (h=43m,proy85m,Vu=
160.
• Presa Aguada Blanca (enrocado con pantalla
impermeabilizante de acero, 2007)
Antacoto
Limón
Huallamayo
Aguada blanca
EVOLUCIÓN Y DESARROLLO DE LAS
PRESAS EN EL PERU

22. EVOLUCIÓN Y DESARROLLO DE LAS
PRESAS EN EL PERU
• Número de presas 128
• Capacidad de
Almacenamiento
6120*10^6 m3 (1875-
2007)
• Capacidad de
Almacenamiento,
considera pérdidas por
sedimentación.
• La curvas solo
consideran embalses con
fines riego, hidroelectrico,
poblacional

23. TIPOLOGÍA DE PRESAS
PERUANAS
CODIGO CANTIDAD % Nº DESCRIPCIÓN
E 44% 56
Presas Derivadoras (CB-DS) 14% 18
Presas de Gravedad de Concreto CG 14% 18
Presas de Gravedad de Albañilería MG 13% 17
Presas de Enrocado propiamente dichas R 5% 6
Presas con pantalla impermeabilizante de
concreto
CFR 4% 5 Torata, Antamina, Pillones
Presas con pantalla impermeabilizante de
acero
SFR 1% 1 Aguada Blanca
RCC 4% 5
Antacoto(h=17), Río
Grande(h=60)
T-DSS 1% 1 Quebrada Honda (h=85)
100% 128
Presas con arena ciclonada
TOTAL
TIPO DE PRESAS EN EL PERU
TIPO DE PRESA
Presa de Tierra
Presas de Concreto
Presas de Enrocado
Presas de Concreto Rolado compactado

24. DISEÑO DE PRESAS DE
TIERRA
DETALLES A DISEÑAR
• TIPO DE PRESA
• BORDE LIBRE
• ZONIFICACION DE
MATERIALES
• FUNDACION
• CONTROL DE
FILTRACIONES
• ANCHO DE CRESTA
• PENDIENTE DE TALUDES
• PROTECCION CONTRA LA
EROSION
• ETC.

25. TIPOS DE PRESAS
Los diferentes tipos de presas responden a las
diversas posibilidades de cumplir la doble
exigencia de resistir el empuje del agua y
evacuarla cuando sea preciso. En cada caso, las
características del terreno y los usos que se le
quiera dar al agua, condicionan la elección del tipo
de presa más adecuado.
Las presas se clasifican: según su estructura, y
según los materiales.
SEGÚN LA FORMA DE SU ESTRUCTURA
PRESA DE GRAVEDAD: es aquella en la que su
propio peso es el encargado de resistir el empuje
del agua. El empuje del embalse es transmitido
hacia el suelo, por lo que éste debe ser
suficientemente estable para soportar el peso de la
presa y del embalse.
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 vertical
PRESA TIPO GRAVEDAD

26. TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO ARCO:
Presa de arco: es aquella en la que su
propia forma es la encargada de resistir el
empuje del agua.
Debido a que la presión se transfiere en
forma muy concentrada hacia las laderas de
la cerrada, se requiere que ésta sea de roca
muy dura y resistente.
Constituyen las represas más innovadoras
en cuanto al diseño y que menor cantidad de
hormigón se necesita para su construcción.
La primera presa de arco de la que se tiene
noticia es la presa de Vallon de Baume,
realizada por los romanos cerca de Glanum
(Francia).
PRESA TIPO ARCO

27. TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO BOVEDA:
Este tipo de presa utiliza los fundamentos
teóricos de la bóveda.
cuando la presa tiene curvatura en el plano
vertical y en el plano horizontal.
También se denomina de bóveda La
curvatura presenta una convexidad dirigida
hacia el embalse, con el fin de que la carga
se distribuya por toda la presa hacia los
extremos.
En condiciones favorables, esta estructura
necesita menos hormigón que la de
gravedad, pero es difícil encontrar
emplazamientos donde se puedan construir.
PRESA TIPO ARCO

28. TIPOS DE PRESAS
PRESA DE TIPO CONTRAFUERTES:
Las presas de contrafuertes tienen una
pared que soporta el agua y una serie de
contrafuertes o pilares, de forma triangular,
que sujetan la pared y transmiten la carga
del agua a la base.
Este tipo de presa es necesario en terrenos
poco estables.
PRESA TIPO ARCO

29. TIPOS DE PRESAS
SEGÚN LOS MATERIALES
PRESA DE HORMIGON:
Son las más utilizadas en los países
desarrollados ya que con éste material se
pueden elaborar construcciones más
estables y duraderas; debido a que su
cálculo es del todo fiable frente a las
producidas en otros materiales.
Normalmente, todas las presas de tipo
gravedad, arco y contrafuerte están hechas
de este material.
La presa de las Tres Gargantas situada en el
curso del río Yangzi en China es la planta
hidroeléctrica y de control de inundaciones
más grande del mundo. Se terminó en el año
2009. Una docena de ciudades y miles de
pueblos fueron engullidos por las aguas,
obligando a desplazarse a más de un millón
y medio de personas.
PRESA TRES GARGANTAS LA MAS
GRANDE DEL
MUNDO

30. TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS:
Son las más utilizadas en los países
subdesarrollados ya que son menos costosas y
suponen el 77% de las que podemos encontrar
en todo el planeta.
Son aquellas que consisten en un relleno de
tierras, que aportan la resistencia necesaria para
contrarrestar el empuje de las aguas.
Los materiales más utilizados en su
construcción son piedras, gravas, arenas, limos
y arcillas aunque dentro de todos estos los que
más destacan son las piedras y las gravas.
Este tipo de presas tienen componentes muy
permeables, por lo que es necesario añadirles
un elemento impermeabilizante.
Además, estas estructuras resisten siempre por
gravedad, pues la débil cohesión de sus
materiales no les permite transmitir los empujes
del agua al terreno. Este elemento puede ser
arcilla o bien una pantalla de hormigón, la cual
se puede construir también en el centro del
relleno o bien aguas arriba. Estas presas tienen
el inconveniente de que si son rebasadas por las
aguas en una crecida, corren el peligro de
desmoronarse y arruinarse.

31. TIPOS DE PRESAS
PRESAS DE ENROCAMIENTO
Este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las
de materiales sueltos; pero su forma de ejecución y su
trabajo estructural son diferentes.
El elemento de retención del agua es una cortina
formada con fragmentos de roca de varios tamaños, que
soportan en el lado del embalse una cara de hormigón la
cual es el elemento impermeable.
La pantalla o cara está apoyada en el contacto con la
cimentación por un elemento de transición llamado plinto,
que soporta a las losas de hormigón.

32. DISEÑO BORDE LIBRE
 ES LA DISTANCIA
VERTICAL ENTRE LA
CRESTA DE LA PRESA
 Y LA ALTURA MAXIMA DEL
AGUA EN EL VERTEDERO
PARA LA INUNDACION DE
DISEÑO.
BORDE LIBRE

33. BORDE LIIBRE
H1 + H2 + H3 + ΔH + HS
H1= SOBREELEVACION
DE
AGUA POR VIENTO
H2= ALTURA DE CRESTA
DE
OLAS
H3= RODAMIENTO DE
LAS
OLAS
Δ H= ASENTAMIENTO

34. FACTORES A TENER EN CUENTA PARA
EL
DISEÑO DEL BORDE LIBRE
 EFECTOS DEL VIENTO
 ACCION DE LAS OLAS
 EFECTOS DE LOS SISMOS
 ASENTAMIENTOS DE LA
PRESA
 FACTOR DE SEGURIDAD
(3% DE ALTURA DE LA
PRESA)

35. ZONIFICACION DE LA PRESA
 EL TERRAPLEN DEBE
ZONIFICARSE PARA UTILIZAR LA
MAYOR CANTIDAD DE MATERIALES
POSIBLES DE LAS EXCAVACIONES
EN LA OBRA Y DE LAS ZONAS DE
CANTERA CERCANAS AL SITIO
 ES COMUN EL DISEÑO DE UN
NUCLEO EL CUAL ESTA RODEADO
DE FILTROS Y DE MATERIALES
MAS GRUESOS Y RESISTENTES
 EL ESPALDON AGUAS ABAJO SIRVE
DE DRENAJE Y DA ESTABILIDAD A
LOS TALUDES
 IGUALMENTE EL ESPALDON
AGUAS ARRIBA DA ESTABILIDAD A
LOS TALUDES RESPECTIVOS

36. DISEÑO DE UN DIQUE
Un dique es un terraplén para evitar el paso del agua, puede ser
natural o artificial, por lo general de tierra y paralelo al curso de un
río represa o al borde del mar.

37. DISEÑO DE LA
CIMENTACION
• CAPACIDAD DE SOPORTE
• ESTABILIDAD GENERAL
• ASENTAMIENTOS
• FILTRACIONES

38. LA CIMENTACION
DEFINIR EL MATERIAL
QUE SE VA A REMOVER
PARA
GARANTIZAR CAPACIDAD
DE SOPORTE SUFICIENTE.
ESTABILIDAD GENERAL Y
ASENTAMIENTOS
ACEPTABLES
O MEJORAR LA CALIDAD
DEL SUELO DE
CIMENTACION SI SE
REQUIERE

39. FUNDACIONES
La mejor fundación sobre la que podría asentar
una presa de tierra es la rocosa, muy común en
río de montaña, ya que este material presenta
resistencias al corte mucho mayores que los del
terraplén, por lo que no se dan problemas de
inestabilidad.
En este tipo de fundaciones simplemente se hace
una excavación del material aluvional superficial
para descubrir la roca.
Otro tipo de materiales que se presentan en los
ríos son los suelos de material granular como
grava, arena, cantos rodados.
Estos son adecuados para fundar una presa de
tierra, ya que presentan parámetros de
resistencia al corte, permeabilidad y
compresibilidad similares a los del terraplén en la
presa.
Para fundar la presa sobre este tipo de material
solo basta remover la capa superficial menos
densa y todo tipo de material compresible y
orgánico.

40. CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
POR LA FUNDACION
 a. COLCHONES DE DRENAJE:
MANEJAN LA FILTRACION TANTO A TRAVES
DEL
TERRAPLEN COMO DE LA FUNDACION
 PREVIENEN LAS SUBPRESIONES
EXCESIVAS EN
EL PIE DE LA PRESA
 OJO: LOS COLCHONES DE DRENAJE
AUMENTAN
LOS CAUDALES DE FILTRACION POR
DEBAJO DEL TERRAPLEN

41. CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
 DEBEN ANALIZARSE LOS
DIVERSOS METODOS
UTILIZANDO REDES DE
FLUJO O POR METODOS
APROXIMADOS
 DEBEN ANALIZARSE
LOS FACTORES DE
SEGURIDAD CONTRA
SUBPRESIONES
CONTROL

42. ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
1. PANTALLA TOTAL (ATRAVESANDO TODO EL MANTO
PERMEABLE)
2. PANTALLA PARCIAL SU EFECTIVIDAD DEPENDE DE LA
PROFUNDIDAD. PARA QUE SEA EFECTIVA BAJAR A UN MANTO
DE MENOR PERMEABILIDAD
CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION

43. CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES POR
LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA IMPERMEABILIZANTE
PANTALLA COMPACTADA:
• PERMITE VER EL SUELO DE FUNDACION
• PERMITE EL TRATAMIENTO DEL FONDO DE LA PANTALLA
• PARA MAYOR EFICIENCIA PENETRAR DENTRO DEL MANTO IMPERMEABLE
• SU ANCHO DEBE SER MAYOR AL 20% DE LA ALTURA DE AGUA DE LA PRESA Y NO
MENOS DE 6.0 METROS
• DEBE INCLUIR FILTROS PARA EVITAR EROSION INTERNA
• PUEDE REQUERIR DESAGUE DURANTE LA CONSTRUCCION

44. CONTROL Y MANEJO DE FILTRACIONES
PARA LA FUNDACION
ZANJA O PANTALLA EN
CONCRETO
• PUEDE REQUERIRSE
EXCAVACION CON LODO DE
BENTONITA
• PUEDE ROMPERSE EN
SISMOS
DE GRAN MAGNITUD

45. CONTROL DE FILTRACIONES A LO
LARGO DE LOS DUCTOS
• COLOCACION DE COLLARES PARA
BLOQUEAR EL PASO DE AGUA
ALREDEDOR DEL
DUCTO
• COMPACTAR MUY BIEN ALREDEDOR
DEL DUCTO
O UTILIZAR CONCRETO O RELLENO
FLUIDO

46. ANCHO DE LA CRESTA
 DEPENDE PRINCIPALMENTE DEL USO
QUE VA A TENER LA CRESTA
(VIA, MANTENIMIENTO, ETC.)
 EL U.S. ARMY CORPS OF
ENGINEERS RECOMIENDA UN
ANCHO DE MÍNIMO 7.5 METROS
PARA PERMITIR UNA COMPACTACION
ADECUADA DE LA PRESA

47. 􀂉 PARA PRESAS LARGAS SE RECOMIENDA QUE SEA RECTO
􀂉 DEBEN EVITARSE LOS CAMBIOS FUERTES DE ALINEAMIENTO PARA EVITAR
CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS Y AGRIETAMIENTOS
􀂉 LAS PRESAS CORTAS Y ALTAS DEBEN SER CONVEXAS HACIA AGUAS
ARRIBA PARA
QUE EL AGUA COMPRIMA LOS NUCLEOS CONTRA LOS ESTRIBOS.
EL RADIO DE CURVATURA VARIA DE 300 A 1.000 METROS
ALINEAMIENTO DEL EJE DE LA PRESA

48. 􀂉 EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE ESTABLECERSE TENIENDO EN CUENTA
CONSIDERACIONES DE FILTRACION DE AGUA Y EROSION INTERNA
􀂉 EN GENERAL EL ESPESOR DEL NUCLEO DEBE SER IGUAL O MAYOR AL 25%
DE LA
ALTURA DE AGUA EN EL SITIO
􀂉 EL ESPESOR MÍNIMO EN LA CORONA DEL NUCLEO DEBE SER DE 3.0
METROS PARA
PERMITIR SU COMPACTACION
DISEÑO DEL NUCLEO

49. 1 DISEÑO EMPIRICO
TABLAS: CONSULTAR MANUAL DE PRESAS
PEQUEÑAS
DISEÑO DE LOS TALUDES

50. ALTURA ( MTS) TALUD
AGUAS ARRIBA
TALUD
AGUAS ABAJO
5 2.0 H : 1V 1.5 H :1 V
5 A 10 2.5 H : 1V 2.0 H : 1 V
12 A 15 2.75 H : 1 V 2.5 H : 1 V
20 A 30 3.00 H : 1 V 2.5 H : 1 V
TALUDES PARA PRESAS HOMOGENEAS
TIPICAS

51. TALUDES EN ENROCADO
ALTURA (MTS) TALUD
15 0.5 H: 1V
15 A 30 0.75 H: 1 V
30 A 45 1H : 1 V
45 1.3 : 1 V

52. PROTECCIÓN DE TALUDES CONTRA
LA EROSION

53. PROTECCIÓN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION

54. PROTECCIÓN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION

55. PROTECCIÓN DE TALUDES CONTRA LA
EROSION
PROTECCION CON VEGETACION

56. FALLAS EN LAS
PRESAS
Definición de Falla o rotura
Según el Comité Internacional de
Grandes presas - ICOLD
“Colapso o movimiento de una
parte de la presa que no puede
retener el agua”.

57. FALLAS EN LAS
PRESAS
La seguridad de presas
depende
principalmente de tres
factores:
• Diseño
• Calidad de
construcción
• Mantenimiento y
operación.

58. FALLAS EN LAS
PRESAS
• Diseño
• Los criterios usuales de factores
de seguridad, empleados a la
fecha, están empezando a ser
cuestionados, usándose cada
vez más los criterios
probabilísticos.

59. FALLAS EN LAS
PRESAS
• Construcción
• .Es probablemente el aspecto más difícil de todos, ya que
mayormente existen variaciones en su ejecución..

60. FALLAS EN LAS
PRESAS
• Mantenimiento y operación.
• Paralelamente a la ejecución de la obra se debe capacitar al personal
que operará y efectuará..

61. FALLAS EN LAS
PRESAS
Lecciones
Aprendidas
Las Fallas de las
presas en el
pasado
proporcionan
valiosa
información a
los diseñadores
para la
seguridad de las
estructuras
actuales.

62. FALLAS EN LAS
PRESAS
Análisis de Fallas de Presas
De las 15,800 presas que se tienen para fines estadísticos:
• Fallaron 107 Presas (0.67%)
• Por desbordamiento fallaron 61
• En la ejecución Fallaron 11 presas de tierra y enrocamiento y 2
presas de concreto y gravedad

63. FALLAS EN LAS
PRESAS
• De los otros 48, 7
ocurrieron por un mal
funcionamiento de
compuertas y 5 por la
falla de una presa
aguas arriba.

64. FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de falla en
presas
• El desbordamiento.
• La erosión interna.
• El debilitamiento de
la cimentación.

65. FALLAS EN LAS
PRESAS
Causas de Falla de Presas en el periodo 1964 -1983 según Lebreton (1994)
Causas
Ha < 15 m Ha >15 m Total
Nº Fallas % Nº Fallas % Nº Fallas %
Construcción 0 0.00 9 25.00 9 14.52
Desbordamiento Terminación 18 69.23 11 30.56 29 46.77
Total 18 69.23 20 55.56 38 61.29
Paso de Avenida Aguas Arriba 2 5.56 2 3.23
Erosion
Descarga de
Avenidas
2 7.69
1 2.78 3 4.84
Tubificación
Cuerpo
Cortina
3 11.54
7 19.44 10 16.13
Falla de
Conducto
2 7.69
2 5.56 4 6.45
Total 5 19.23 9 25.00 14 22.58
Deslizamiento de taludes 1 3.85 4 11.11 5 8.06
Total 26 100 36 100.00 62 100

66. FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Pantano de Puentes
Municipio de Lorca, Región de Murcia; España
- La primera presa se comenzó a construir
el 16.12.1647. En plena construcción, el
05.08.1648, una gran avenida destruyó la
presa.
- La segunda presa se inicio su
construcción el 01.03.1785. El 30.04.1802,
por causa de lluvias y construcción
defectuosa reventó ( 608 muertos). La
presa se construyo sobre un suelo
arenoso
- La tercera presa se inicio 05.09.1881,
200 m aguas abajo. Actualmente los
restos se mantienen en pie, sin
funcionamiento
- La Cuarta presa se inicio en 1993.
Inaugurándose 17 .01.2000

67. FALLAS EN LAS
PRESAS
Rotura de Presa Dale Dike
Peak, ciudad de Sheffield, Inglaterra
- La presa se construyo en 1859.
En 1864 la presa fallo inundando
Sheffield
- Por segunda vez se inicio su
construcción en 1875,
encontrándose en uso

68. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Walnut Grove
1890 - Wickenburg, Arizona –
Estados Unidos
- Fuertes nevadas y lluvias
provocaron la rotura.
Falla de Presa Desná
1916 – Desná – Imperio
Austrohúngaro
- Defectos en la construcción
provocaron la rotura de la presa

69. FALLAS EN LAS
PRESAS
La presa Llyn Eigiau y la avenida
también destruyó la presa Coedty.
1925 - Dolgarrog, North Wales –
Reino Unido
- El contratista culpó a la
reducción de costes pero
también es cierto que cayeron
630 mm de agua en 5 días. Ésta
ha sido la última rotura de presa
con víctimas hasta la fecha.

70. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Francis
1928 - Valencia, California, Los
Ángeles – Estados Unidos
- Inestabilidad geológica del
cañón que pudo haber sido
detectada, combinado con un
error humano que evaluó el
desarrollo de las grietas como
"normal"

71. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Vega de Tera
1959 – Ribadelago – España
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos. A raíz de esto la
normativa española de presas cambió de forma importante.

72. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Malpasset
1959 - Côte d'Azur – Francia
- Fallo geológico motivado por
uso incorrecto de explosivos
durante la construcción.

73. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Baldwin Hills
1963 - Los Angeles, California
– Estados Unidos
Causada por una sobrexplotación de
un yacimiento petrolífero.

74. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de Vajont
1963 - Vajont – Italia
- Estrictamente la presa no
fallo, pero sí fallaron las
laderas del vaso que al caer
sobre el agua generaron un
megatsunami que destruyó
varios pueblos.

75. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Buffalo Creek
1972 - Virginia – Estados Unidos
Inestabilidad provocada por una mina de carbón.

76. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Banqiao and
Shimantan
1975 - China
• Lluvia extrema, muy
superior a la de diseño.
Falla de Presa Teton Dam
1976 - Idaho – Estados
Unidos
• Infiltración de agua a
través de la pared de
tierra..

77. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Kelly Barnes
1977 - Georgia – Estados Unidos
- Desconocido, posible error de diseño debido a incrementos
continuos de carga por aprovechamiento energético.

78. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa Presa de
Carsington
1984 - Derbyshire –
Inglaterra
Erosión exterior de una
tubería.
Falla de Presa Lawn Lake
1982 - Rocky Mountain
National Park – Estados
Unidos
Plastificación del núcleo
arcilloso.

79. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Val di Stava
1985 - Italia
- Mantenimiento pobre y
escaso margen de seguridad
en el diseño, los desagües
de fondo fallaron elevando la
presión de la presa.

80. FALLAS EN LAS
PRESAS
Falla de Presa de
Shakidor
2005 - Pakistán
Lluvia extrema inesperada

81. PRINCIPALES REPRESAS
DEL PERÚ
AUTORIDAD
ADMINISTRATIVA DEL
AGUA
NOMBRE
JETEPEQUE -ZARUMILLA POECHOS
SAN LORENZO
TINAJONES
GALLITO CIEGO
MANTARO QUILCAPATA
LLACHOP
LLAMACANCHA
CUSHOQUESERA
PAMPAS - APURIMAC CHOCLOCOCHA
TITICACA LAGUNILLAS
CAPLINA - OCOÑA CONDOROMA
PILLONES
EL PAÑE
AGUADA BLANCA
EL FRAYLE
PASTO GRANDE
CERRO BLANCO

82. ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
En el Perú existen 58 grandes
presas, mayores de 15 m de altura:
• 56 se encuentran en
operación
• 2 están en etapa constructiva

83. ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
• La altura promedio
de las presas en el
• Perú es 26 m
• 128 presas (55%)
son presas menores
de 15 m de altura
• el 25% tiene una
altura media de
entre 15 y 30 m

84. ALTURA DE LAS PRESAS EN
EL PERU
• al 11% le corresponde una altura
media de entre 30 y 60 m
• El 6%, esto es 8 presas tienen
una altura entre 60 y 100 m;
• El 3%, esto es 4 presas tienen
una altura entre 100 y 150 m.

85. ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
Cuando se concluya la presa de Antamina en su segunda etapa, se
tendrá la primera presa superior a 200 m de altura, y será la primera
presa de enrocado con pantalla de impermeabilización de concreto
más alta del mundo.

86. ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
• Las presas más altas del Perú mayores a 100 m de alto, son las
presas de enrocado y de tierra
• Con pantalla de impermeabilización de concreto, las presas de
Antamina de 135 m y Torata de 130 m

87. ALTURA DE LAS PRESAS EN EL
PERU
• La presa Condoroma
es de enrocado con
una altura de 101 m.
• Entre las presas de
tierra, la más alta es la
presa de Gallito Ciego
de 114 m.
• La presa de gravedad,
la más alta es la presa
de arco de Tabla chaca
de 77 m.

88. CONCLUSIONES
Como ya se ha mencionado, hay dos escenarios principales: por un lado, que a la
hora de proyectar una presa nos encontremos con unos áridos que se determine que son
potencialmente reactivos y por otro, que en explotación, nos encontremos con que se están
produciendo este tipo de reacciones en nuestras presas.
En el caso de la fase de proyecto, en primer lugar hablaremos de las formas de
determinar si un árido es reactivo, y en el caso de que lo sea, de las posibilidades que tenemos
para evitar que se desarrolle la reacción.
En el caso de una presa en explotación, el primer problema con que nos enfrentaremos es
detectar que se están dando las reacciones, cosa que no es tan evidente como a priori podría
parecer. Antes habría que descartar otras causas como origen de los síntomas que nos
estamos encontrando, puesto que los movimientos y la fisuración son signos que no son
totalmente determinantes.
Una vez confirmado, puede ser necesario realizar unas actuaciones correctoras activas o
pasivas, lo que dependerá en gran medida del grado de afectación que sufra la estructura y de
la incidencia del mismo en órganos afines a la presa.

89. RECOMENDACIONES
En el proyecto de una presa en lo referente a las reacciones expansivas se deben prescribir una
serie de ensayos para comprobar que los áridos no son reactivos, a continuación se realiza una
exposición de los ensayos a realizar:
Reacción álcali - árido
En primer lugar, lo que se ha de realizar es el análisis petrográfico de los áridos a utilizar y ver si
son potencialmente reactivos en cuanto a esta problemática.
Ataque sulfático
Una fuente de sulfatos puede ser el agua de amasado, para determinar su agresividad, se deben
realizar análisis químicos y aplicar la norma.
En cuanto a los áridos, se debe evitar que tengan entre sus componentes piritas u otros sulfuros
oxidables (como pirrotina o marcasita) y en todo caso, que el contenido de sulfuros de los áridos
gruesos no exceda el 2 % en peso y menos en el caso de los finos.
Por otro lado, hay que controlar la presencia de yesos, limitando su presencia al envejecimiento de
presas por reacciones expansivas en el hormigón 6,0 % si se usan cementos ordinarios y del 4,5
% en el caso de hormigones resistentes al ataque sulfático