Obras hidraulicas

1. ¿Qué es una presa?
Una presa es un conjunto de estructuras que modifican el curso del agua, de forma que la embalsan, la desvían o modifican la forma del escurrimiento, por lo que se clasifican en presas de almacenamiento, derivación, o control de avenidas, respectivamente. Todas tienen como estructura principal una cortina, para detener el agua de manera eficiente y segura. Lamayoría son impermeables pero algunas son permeables. Otras estructuras de las presas, no menos importantes, son el vertedor de demasías, la obra de toma, diques, la planta de generación (hidroeléctricas) y otras obras accesorias.
Para que exista una presa se requiere la existencia de una corriente aprovechable; las otras condiciones que determinan en la selección del tipo de cortina son lacimentación de la boquilla, la morfología del sitio y la disponibilidad y costo de materiales.
2. Tipos de Cortinas
Se define a una presa como: Obra artificial colocada en el cauce de un río para modificar su funcionamiento hidráulico, ya sea para almacenar agua, para proporcionar carga hidráulica (tirante), o simplemente para regular la forma del escurrimiento (Murillo, 2006).
En teoría, una cortinapuede ser de cualquier material que soporte el empuje del agua, siempre que cumpla con los principios básicos de toda obra de ingeniería civil de: Resistencia, Deformabilidad. Impermeabilidad y Costo.
3. Cortinas Rigidas
Por su nombre, es de esperarse que casi no se deformen bajo esfuerzos. Para ello, su cimentación y cuerpo deben ser poco deformables. Esto se obtiene cuando la roca decimentación es sana, con escasas fracturas, poco intemperizada y sólo requiere de un tratamiento sencillo para poder recibir la carga de la cortina. Ésta por su parte, debe construirse con materiales que tengan una menor deformabilidad que la cimentación. Es evidente que el análisis de estabilidad ante diversas condiciones de carga, permite establecer el posible comportamiento de la cimentación y cortina.Los materiales empleados en las cortinas rígidas son la mampostería, desde la de cal y canto (fragmentos de roca unidos con cementante de cal hidratada), la de mortero de cemento bien empacado entre las rocas, hasta la de colcreto (mortero de cemento fluido que se vierte sobre los fragmentos de roca acomodados) y los diversos tipos de concreto hidráulico como el simple, ciclópeo, reforzado ycompactado con rodillo (CCR).
3.1 Arco
Una cortina en arco, transmite el empuje del agua lateralmente hacia las laderas, por lo que se necesita la existencia de roca sana, es decir, la mejor calidad de cimentación, de forma que no exista la más remota posibilidad de que haya desplazamientos que modifiquen el estado de esfuerzos de compresión dentro del arco (Fig. 1 y 2a, SRH, 1958), ya que en caso dedeformaciones de los empotramientos, la delgada cortina puede ser sometida a esfuerzos de flexión o cortante que no será capaz de resistir. En nuestro país, solo existen quince cortinas de este tipo, siendo la más conocida la presa Luis Donaldo Colosio (Huites) en Sinaloa, en su parte derecha, de concreto con 164.75 m de altura. Una interesante cortina de arcos múltiples, es la reguladora Jocoqui(Ags.), que es vertedora y combina arcos, losas de concreto en la corona y cara aguas abajo con machones de mampostería, además de ser la única cortina hueca.
3.2 Arco Bóveda
Similares a las de arco, se diferencian en que tienen también una curvatura en el sentido vertical en su cara agua abajo o en ambas, lo cual permite una utilización más eficiente del concreto. Existen cuatro en el país,las más conocidas son la
presa Calles en Aguascalientes, de 67 m de altura (Fig. 2b, SRH, 1958) y la Ing. Fernando Hiriart (Zimapán) en Hidalgo- Querétaro, de 203 m de altura.



3.3 Arco gravedad
Este tipo de cortina corresponde a un modelo de trabajo estructural similar al arco, el cual además de transmitir esfuerzos hacia las laderas, lo hace hacia la zona baja de la cimentación y...