Diseño de presas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

DISEÑO DE PRESAS

[pic]

MCs. Ing. Francisco Huamàn Vidaurre

Cajamarca, Enero de 2009

DISEÑO DE PRESAS DE TIERRA

I. INFORMACION NECESARIA

1. Ubicación de la boquilla y del vaso.
Utilizando una carta geogràfica se ubica el eje de la boquilla y el àrea del espejo delvaso.
2. Geologìa de la boquilla y del vaso.
Informe elaborado por un geòlogo acerca de las formaciones geològicas, fallas, napa freàtica y estabilidad de los taludes tanto del vaso como de la boquilla.

3. Topografìa de la boquilla y del vaso.

- Plano topogràfico a curvas de nivel, cada 1.00 m, del vaso y de la boquilla (hasta 300 m aguas abajo del eje).
- Ubicación del eje de lapresa en el plano de la boquilla.

1.4 Hidrologìa del proyecto.
- Información climatològica: Velocidad màxima del viento, evaporación diaria o mensual, temperatura màxima y mìnima.
- Caudales de aporte de la cuenca al 75% y 85% de persistencia.
- Caudales de demanda del proyecto (consumo poblacional, irrigaciòn, pecuario, hidroenergìa, industrial, etc.)
- Volúmenes delembalse: Volumen muerto, volumen muerto por cota de derivación, volumen inactivo, volumen ùtil, volumen de super almacenamiento.

5. Mecànica de suelos y rocas del material de prèstamo.
El estudio se hace en las canteras en un radio no mayor de 5 km desde la boquilla.
- Clasificaciòn SUCS .
- Pruebas triaxiales (UU, CU, CD)
- Porosidad
- Peso especìfico
- Pruebas depermeabilidad
- Mòdulo de deformaciòn

1.6 Mecànica de suelos y rocas de la boquilla.
- Clasificaciòn SUCS
- Pruebas triaxiales (UU, CU, CD)
- Porosidad
- Peso especìfico
- Pruebas de permeabilidad
- Mòdulo de deformaciòn

II. CRITERIOS DE DISEÑO

2.1 DISEÑO GEOMETRICO

1. Altura de la presa

Inicialmente, la altura de la presa se mide a partir dellecho del cauce en el eje de la boquilla, tomando en cuenta los niveles caracterìsticos del embalse (cota de derivación, nivel mìnimo de operación, nivel de aguas màximas ordinarias, nivel de aguas màximas extraordinarias). Para mayor facilidad se utiliza la gràfica de curvas altura-volumen y altura-àrea del vaso.

Una vez conocida la cota del NAMO, sobre èsta se incrementa el borde libre. Alfijar la magnitud total del borde libre de una presa de tierra y enrocamiento han de tenerse en cuenta el incremento del nivel del embalse por màximas avenidas, el oleaje por viento, los asentamientos progresivos de la cortina, la pèrdida de altura por deslizamientos o por rodamiento de partìculas del enrocamiento y el oleaje producido por los sismos.

bl= hm + hv + hr+ ha + hd (1)Donde:
bl = borde libre, m
hm = altura por marea

[pic] (2)
Donde:
V = velocidad del viento, km/h
F = Fetch, km
D = profundidad media del vaso, m

[pic] (3)

hv = altura de la ola por viento, m

hv = 3.22 (V F)1/2 – 26.9 (F)1/4 + 76 , en cm. (4)
V, en km/h y F, en km.

hr = altura de rodamiento de las olas, producida por el viento, m[pic] (5)
ha = asentamiento màximo de la corona, m

El asentamiento de presas de tierra es variable, dependiendo del suelo de sedimentación, del material del cuerpo de la presa y de su altura. Se han oservado asentamientos desde 25 cm hasta 100 cm durante la construcciòn.

hd = altura por màxima avenida probable, m

La altura hd se obtiene del trànsito de avenidas del embalse.Como referencia, el borde libre en presas es el siguiente:

CUADRO Nº 1.- Valores referenciales de borde libre en presas
|Altura de la presa |Borde libre |
|Hasta 15 m |1.5 a 2.0 m |
|Màs de 15 m hasta 30 m |2.5 a 3.0 m |
|Màs de 30 m...