Presas

RESUMEN
La construcción de una presa introduce importantes modificaciones en el medio ambiente, por cuanto se obstruye el cauce de un río para formar un embalse, el cual cubre una gran extensión de terreno hacia área aguas arriba, con la consecuente saturación de los terrenos que sirven de vaso de almacenamiento.
Los cauces de los ríos, sobre los cuales se construyen las presas, por logeneral, han sido formados por fallas geológicas, las que han facilitado la generación de los mismos. El desplazamiento brusco de dicha falla, ocasionado por un movimiento sísmico, o el desplazamiento paulatino de ésta, si es activa, pueden ocasionar graves daños a la presa, inclusive su colapso. Por otra parte, al ocurrir un movimiento sísmico, se producen una serie de efectos como serían:vibraciones fuertes, tanto en el cuerpo de la presa, como en las fundaciones que la soportan; formación de olas que pueden sobrepasar la cresta de la presa; deslizamiento de las laderas saturadas del embalse, provocando su descenso y caída brusca dentro del embalse, con el consiguiente desplazamiento de agua embalsada y su rebose sobre la cresta de la presa, así como también otros efectos en lasestructuras complementarias.
COMO AFECTA UN SISMO A UNA PRESA
Cuando se construye una presa, se genera un embalse hacia aguas arriba, con lo cual las condiciones del sitio varían considerablemente, las laderas del embalse y la presa misma se saturan, de manera que cuando se produce un sismo, se generan vibraciones y fuerzas que actúan en forma diferente a la que presentaba en sus condiciones naturales.Los tipos de falla que pueden presentarse en una presa cuando se produce un sismo son los siguientes:
a) Deslizamientos y distorsiones por esfuerzos de corte en el terraplén o en la fundación.
 

 

Al producirse un sismo, se generan vibraciones, que originan el desarrollo de fuerzas verticales y horizontales, con lo cual los esfuerzos de corte, tanto en la fundación como en elterraplén, se incrementan, lo cual puede producir deslizamientos y fallas como las que se ilustran el la figura N° 4.
b) Tubificación (erosión interna) a través de grietas en el terraplén, originada por movimientos diferenciales.
 

 

Los movimientos diferenciales ocasionados por asentamientos y desplazamientos del terraplén, originan grietas a través de las cuales comienza a circular elagua, la cual arrastra material hacia el exterior y va ensanchando la grieta hasta producir un conducto que facilita la erosión interna del material, que migra hacia el exterior, hasta producir el colapso de la presa. Ver figura N° 5.
d) Pérdida de borde libre, debido al asentamiento del terreplén o de la fundación.
 

Los asentamientos del terraplén o de la fundación, hacen que la cresta dela presa descienda, con lo cual el borde libre (diferencia entre el nivel de aguas máximas y la cresta de la presa) se reduce, facilitando el paso del agua sobre la cresta, con la consiguiente erosión y colapso posterior del terraplén. Esta pérdida de borde libre puede ser también ocasionada, por movimientos relativos entre el vaso y la presa, debido al desplazamiento de fallas geológicas. Estosmovimientos diferenciales, pueden también ocasionar el paso de agua, entre el terraplén y su contacto con el estribo, con la consiguiente erosión interna. Ver figura N° 6.

 

e) Rotura de la presa por movimientos de una falla geológica en la fundación.
 

Un movimiento sísmico, puede provocar el desplazamiento, tanto en sentido vertical, como en sentido horizontal, de alguna fallaexistente en el lecho de del río, lo cual provocará su rotura del terraplén de la presa y ocasionar su colapso. Ver figura N° 7.

 

f) Deslizamientos en el vaso de almacenamiento.
Los materiales que conforman el vaso de almacenamiento, se saturan, con lo cual disminuyen su estabilidad al producirse un sismo, las laderas pueden deslizarse súbitamente y caer en el embalse, provocando el...