Presas homogeneas

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manual de presas de terra

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  • *PRESASTipos ms comunes:

    TierraGravitacional de Hormign y de arco de hormign.De enrocadosDe hormign compactado por rodillo (HCR RCC)De rellenos con pantalla de hormign (CFRD)

    Colbn:Pangue:CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXAS

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    Presas Zonificadas, de Tierra.

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPresa de AsunPresa Colbn:

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    Presas Zonificadas, de Tierra.

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPared MoldeadaNcleoRellenos compactadosRellenos compactadosProteccin enrocadosEnrocadosSUELO

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    2. Presas de hormign, gravitacionales y de arco

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPresa Arco Rapel.

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    2. Presas de hormign, gravitacionales y de arco

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASREQUIEREN ROCA DE BUENA CALIDAD

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    3. Presas de enrocados

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPresa El Guavio, Emgesa, Colombia..

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    3. Presas de enrocados, y de rockfill con pantalla hormign (CRFD).

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPantalla hormignChimenea de drenajeRevestimiento drenantePared MoldeadaSUELOPlintoPlinto

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    4. Presas de hormign compactado por rodillo (HCR)

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPresa Pangue.Presa Ralco.

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    4. Presas de hormign compactado por rodillo (HCR)

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASColocacin de capas:REQUIEREN ROCAUsan galeras drenantes.

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    5. Presas de rellenos con pantalla hormign (CFRD).

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPresa Potrerillos, Argentina

    ICH3532 Captulo 3

  • *PRESAS

    3. Presas CRFD.

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPantalla hormignChimenea de drenajeRevestimiento drenantePared MoldeadaSUELOPlintoPlinto

    ICH3532 Captulo 3

  • *Clculo de una presaEl proyecto de una presa es una actividad multidisciplinaria y una de los de mayor envergadura dentro de una CH de embalse. A los Ingenieros Hidrulicos nos corresponde, entre otras actividades, la de definir la cota de coronamiento del muro,dimensionar las obras de descarga que permitan enfrentar las crecidas del ro o bien sean requeridas para eventuales vaciados del embalse, verificar filtraciones, definir la posicin de bocatomas, vertederos, desages de fondo, etc.Muro de la presa: es el elemento que distingue a una presa de otra: de tierra de hormign masivo, de hormign armado, de enrocados, etc.Condicin de diseo usual para la altura de presas de CH:La cota de coronamiento de la presa deber ser mayor que la carga eventual del vertedero (NAME) operando con su caudal de diseo, ms la sobre-elevacin producida en el embalse por el viento de diseo adoptado para el tipo de presa considerado.

    Elemento de seguridad para evitar los vertimientos sin control: Vertederos o Aliviaderos. Existen de diversos tipos:Vertedero Tradicional abierto: Umbral vertedor + un rpido de descarga + un colchn disipador de energas.Vertedero en Tnel: umbral vertedor + tnel acueducto + un colchn disipador:Otros tipos:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXAS

    ICH3532 Captulo 3

  • ICH3532 Captulo 3*Clculo de una presaEn las presas se acostumbra a utilizar los siguientes trminos:NAMN o NAMO : Nivel de aguas mximas normales o de operacin. Esel que se considera para el clculo de la Hn de la central.NAME: Nivel de aguas mxima eventual de un embalse. Es el nivel de aguas en el embalse cuando se encuentra operando el vertedero de seguridad con su caudal de diseo.Clculo de la sobre-elevacin por viento: Mtodo de Saville. Este mtodo considera que la sobreelevacin por viento en el embalse es producto del peralte de la masa de agua (S) y por el remonte de la ola sobre el muro de la presa (run-up).Determinacin del NAME. Es funcin de la curva de descarga del vertedero o bien es un dato impuesto al proyecto en cuyo caso pasa a ser un criterio de diseo del vertedero y de la presa.Luego la cota de coronamiento ser: NAMO + Carga vertedero + Viento (S+run up) = NAME + Viento

    ICH3532 Captulo 3

  • *Clculo de un vertedero tradicionalClculo del Umbral: dados los grandes caudales de crecida evacuados por las CH, se debe minimizar el tamao de la obra mayorando los coeficientes de gasto de los vertederos. Esto se logra utilizando vertederos que se ajusten a la lmina vertiente: el ms utilizado es el umbral Creager (ver libro Design of Small Dams).

    Forma perfil:

    y/Ho = -K (x/Ho)n

    Caudal Vertido:

    Q = C* Lefect. * He (3/2)

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    ICH3532 Captulo 3

  • *Clculo del eje hidrulico en un vertedero tradicional usando el mtodo de la altura potencial.Caso vertedero sin compuertas o con ellas totalmente abiertas (caso de diseo de un vertedero).Este mtodo utiliza el desarrollo de la capa lmite turbulenta a partir del punto mximo del umbral. A partir de esta capa lmite es posible estimar las prdidas de energa en el rpido de descarga mediante la variacin en el espesor de esta capa lmite. Luego, se realiza un balance energtico entre el embalse y cualquier punto del rpido de descarga del vertedero.Espesor capa lmite(Form. Bauer): /Xs = 0,08 * (Xs/k) (-0.233) Espesor de desplazamiento: 1= 0,18 *Espesor de energa: 3= 0,22 *Prdida de carga: P= 3 * U3 / (2gq)Energa flujo potencial:Ht= hp cos + U2/2gAltura de escurrimiento:h= hp + 1

    (Ver Hidrulica de Canales de Ven Te Chow)

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXAS

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de Energa (ver texto H. Mery)Los chorros evacuados por el rpido de un vertedero, tradicionalmente son manejados mediante dos formas:Lanzamiento con salto de esqu:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASDisipacin en cubetas amortiguadoras de resalto:

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaLanzamiento con salto de esqu:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPartes:1.- Canal de descarga o rpido.2.-Obra de lanzamiento o de deflexin, denominada cuenco de lanzamiento.3.- Dispersin del chorro en la atmsfera.4.- Zona de impacto y formacin de la fosa natural.5.- Zona de aguas abajo.

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaLanzamiento con salto de esqu:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXAS

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaLanzamiento con salto de esqu:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASLa mxima presin sobre el fondo del cuenco debido a la fuerza centrfuga, es:

    El radio adecuado de un cuenco de lanzamiento , de acuerdo a los criterios de Damle y el USBR resulta ser ( Ho es la altura de la energa cintica del chorro a la salida del cuenco y pm la presin mxima):

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaLanzamiento con salto de esqu:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASLa distancia al punto de impacto es:

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaLanzamiento con salto de esqu:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPresa Arco Rapel.

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaLanzamiento con salto de esqu:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASPresa Ralco.

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubetas disipadoras de resalto:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXAS

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubetas disipadoras de resalto:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXAS

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubetas disipadoras de resalto, Tanques del USBR:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXAS

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubetas disipadoras de resalto, Tanques del USBR:

    Tanque tipo II:

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    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubetas disipadoras de resalto, Tanques del USBR:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXAS

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubetas disipadoras de resalto, Tanques del USBR:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXASOtros aspectos generales de los tanques (II, III, IV):

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubetas disipadoras de resalto, Tanques SAF (Saint Anthony Falls)Se utiliza para pequeas estructuras de drenaje, es de tamao reducido que los tanques USBR (ver Ven Te Chow):

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    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubetas disipadoras de resalto, Tanques SAF (Saint Anthony Falls)

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    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubeta SAF:Recomendaciones de diseo (1.7 < F1 < 17), segn Ven Te Chow:

    CI 51B PRESAS Y OBRAS ANEXAS

    ICH3532 Captulo 3

  • *Disipacin de EnergaCubeta SAF:Recomendaciones de diseo (1.7 < F1 < 17), segn Ven Te Chow (continuacin):

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    ICH3532 Captulo 3

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