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Embalses




Enviado por cibercrazy5000



    1. Embalses
      (definición)
    2. Estructuras que conforman los
      embalses
    3. Capacidad de un
      Embalse
    4. Curvas de áreas y
      capacidades
    5. Capacidades
      Características de un embalse
    6. Alturas de las
      presas
    7. Sección típica de
      una presa de tierra
    8. Anexos
    9. Bibliografía

    Introducción

    El hombre ha
    construido embalses desde antiguo, pero no ha sido hasta muy
    recientemente cuando este tipo de construcciones ha tenido un
    auge considerable. La creciente demanda de
    agua y
    energía hidroeléctrica, así como las
    múltiples aplicaciones adicionales de los embalses ha
    impulsado considerablemente su construcción. En el mundo actual, las
    represas destinadas a producir energía
    hidroeléctrica son las que resaltan más por ser
    las de mayor tamaño. Estas represas cada vez más
    altas y anchas, han permitido almacenar una cantidad cada vez
    mayor de agua

    Los embalses son estructuras de
    construcción de mucha utilidad, ya que
    son usados en campos como el riego, el aprovechamiento y
    generación de energía, el control de
    inundaciones, la navegación, la pesca,
    control de
    sedimentos, y la recreación.

    Un embalse o represa es una acumulación
    artificial de agua que tiene
    como particularidad poder ser
    parcial y/o totalmente vaciado por gravedad o por
    aspiración.

    Según su origen se clasifican en naturales o
    artificiales. Un embalse de origen natural (como un valle
    inundado) se lo puede clasificar de acuerdo con su tamaño,
    su profundidad, su localización geográfica como:
    Lago Charca Laguna Estanque Si es de origen artificial puede ser
    cavado en el suelo (por
    ejemplo, en las gravas), o ser consecuencias de una represa en
    tierra
    (estanque de piscicultura, por ejemplo), de piedras y de
    hormigón (por ejemplo, las grandes represas).

    Embalses:
    (definición)

    Desde el punto de vista de riego, hemos definido embalse
    como un lago artificial construido para almacenar agua durante la
    estación lluviosa y para distribuirla durante la
    estación seca. Tanto para Venezuela como
    para la mayoría de los países del mundo,
    ésta es una condición general impuesta por el
    clima.
    Nuestras lluvias, salvo contadas áreas, están
    concentradas durante un periodo de cinco o seis meses, que
    llamamos invierno, siendo muy escasa o nulas durante el resto del
    año: entonces esa mala distribución del agua de lluvia nos obliga
    a almacenarla mediante la construcción de embalses. Los
    embalses pueden almacenar agua y tiene muchos usos no menos
    importantes como son:

    • En Riego; usos domésticos e industriales,
      obteniéndose como beneficio; Incremento de la producción agropecuaria. Suministro de
      agua para uso de las poblaciones y de las industrias.
    • En control de inundaciones; Prevención de
      daños causados por desbordamiento durante la creciente,
      en defensa de las poblaciones y áreas cultivadas o
      industriales.
    • Generación de Energía;
      protección y suministro de energía para usos
      domésticos e industriales.
    • Navegación; facilidades de transporte
      por vía fluvial, permitiendo la navegación entre
      poblaciones.
    • Control de sedimentos; pequeños embalses para
      control de sedimentos a otros embalses o a corrientes de agua.
      Control de erosión.
    • Recreación; aumento de bienestar de la
      población.
    • Mejoramiento de la piscicultura para usos
      industriales. Mejoramiento de la ecología vegetal y
      animal.

    Estructuras que
    conforman los embalses:

    Todo embalse consta de las siguientes estructuras
    básicas: la presa, el aliviadero y las obras de
    toma.

    La presa, dique o represa, es la estructura de
    retención de las aguas y resiste un empuje. Debe ser por
    lo tanto, impermeable y estable, conjuntamente con su
    fundación y sus estribos.

    El aliviadero o estructura de
    alivio o descarga de los excedentes que llegan al embalse, los
    cuales no se desean almacenar. Sus características más importante es la
    de evacuar con facilidad las máximas crecientes que llegan
    al vaso de almacenamiento.
    Su insuficiencia provoca el desborde del agua por encima de la
    cresta de la presa y el posible colapso de esta estructura si se
    trata de una presa de tierra o
    enrocado.

    Las obras de toma son un conjunto de estructuras formado
    por una estructura de entrada o toma, un túnel o conducto
    a través de un estribo o de la presa y una estructura de
    salida. Este conjunto permite tomar las aguas del embalse y
    pasarlas al canal principal. Debe tener suficiente capacidad para
    descargar las aguas abastecer a la zona de riego con el gasto
    necesario, de acuerdo a los requerimientos de los suelos para
    niveles mínimos del embalse.

    En algunos embalses se construyen diques o presas
    adicionales para el cierre de alguna depresión
    en la divisoria de aguas del vaso de almacenamiento.
    Algunos de estos diques se diseñan como diques fusibles,
    es decir, que pueden destruirse con el paso de las aguas sobre
    los mismos, aumentando así la seguridad de la
    presa principal.

    Capacidad de un
    embalse:

    La capacidad de un embalse se mide por el volumen de agua
    contenido en su vaso de almacenamiento para una altura dada de la
    presa y de su aliviadero. Para calcular la capacidad se utilizan
    los planos levantados del vaso de almacenamiento. Para ello, una
    vez que hallamos fijado el sitio de la presa y la cota del fondo
    del río, comenzamos por medir con el planímetro
    las áreas abarcadas por cada una de las curvas de nivel.
    Luego, si calculamos la semisuma de las áreas entre curvas
    y las multiplicamos por el intervalo entre las mismas obtenemos
    el volumen
    almacenado entre curvas o volumen parcial. Si se acumulan luego
    los volúmenes parciales, se obtienen el volumen almacenado
    por cada cota o altura sobre el fondo del río.

    Todos estos cómputos se anotan en un cuadro
    similar al que se muestra a
    continuación:

    Altura mts

    Cota

    m.s.n.m

    Lectura

    Planim.

    Constantes

    Areas

    Has.

    4/2

    Has.

    Volúmenes

    parciales

    Volúmenes

    acumulados

    Curvas de
    áreas y capacidades:

    Con los datos del cuadro
    dibujamos las curvas de capacidades y de áreas, las cuales
    nos permitirán conocer gráficamente los
    volúmenes capaces de ser almacenados en el sitio y las
    áreas que serán inundadas para cualquier altura de
    la presa. Estas curvas nos permiten seleccionar entre varias
    alternativas, aquellas que presentan mayores capacidades para la
    misma altura de la presa.

    Para dibujar estas curvas se elige un sistema de
    coordenadas rectangulares y sobre el eje de las abscisas, a
    escala
    determinada, se dibujan los volúmenes, a escala
    determinada, se dibujan los volúmenes; en las ordenadas a
    partir de la cota de fondo del río las alturas o cotas, o
    ambas. Se dibuja también las áreas inundadas,
    usando sentido contrario a la curva de volúmenes para
    evitar confusiones al usar el gráfico.

    Los cómputos de los volúmenes, de las
    áreas y el dibujo de las
    curvas deben hacerse lo más preciso posible y muy
    cuidadosamente. Si se cometen errores al calcularlas o
    dibujarlas, éstos se reflejarán en las dimensiones
    de todas las estructuras que integrarán el futuro
    embalse.

    Las capacidades de los vasos de almacenamiento, se
    expresan en metros cúbicos (m³), hectómetros
    cúbicos (Hm³), equivale también esta medida a
    (106m³), o en hectáreas-metro (Ha.m),
    equivalente a 10.000 m³.

    Capacidades
    características de un
    embalse:

    En un embalse podemos distinguir tres capacidades o
    volúmenes característicos: 1) el volumen muerto o
    capacidad de azolves; 2) el volumen útil y 3) la suma de
    ambos que nos da el volumen total.

    Vt = va +
    vu

    El volumen de azolves es el volumen que debemos disponer
    en el vaso para almacenar los sedimentos. Transportadas por el
    río y que con el tiempo se van
    depositando en él. El período que tarda en colmarse
    esta capacidad, constituye la vida útil del embalse y se
    estima para proyectos
    pequeños en unos 50 años y para los grandes
    proyectos para
    unos 100 años.

    El volumen útil es el necesario para suplir las
    demandas y las pérdidas de aguas durante un período
    determinado de funcionamiento del embalse. Debe ser de tal
    magnitud que garantice dentro de un periodo hidrológico
    escogido, el riego de toda el área disponible
    aprovechable. Cuando se presentan períodos muy secos, no
    previstos en el período de estudio, se puede racionar
    el agua
    prudentemente alargando así lo más posible, el
    tiempo de
    abastecimiento y evitando dejar completamente vacía la
    capacidad útil del embalse para el año
    siguiente.

    En algunos casos cuando se desea combinar el riego con
    el control de inundaciones, se prevé otro volumen
    adicional, por encima del volumen útil con el objeto de
    retener la creciente por un tiempo prudencial, no permitiendo que
    el aliviadero sobrepase gastos
    determinados, equivalentes a la capacidad adicional debe siempre
    quedar disponible para absorber la creciente prevista.
    3

    Alturas de las
    presas:

    En todo embalse existen dos alturas determinadas
    en

    las curvas de capacidades, así:

    1. La altura de aguas muertas, h1
      y
    2. La altura de aguas normales,
      h2.

    Pero no es aceptable que el agua vierta
    sobre la presa misma y por lo tanto debemos añadir una
    altura h3 que llamaremos borde libre. Entonces la
    altura total de la presa será:

    H = h1 + h2 +
    h3.

    Sección
    típica de una presa de tierra

    Las presas de tierra, tienen sección trapezoidal.
    En ellas se denomina ancho de cresta o simplemente cresta, al
    lado menor, el lado mayor está definido por la
    línea de contacto entre el material de la presa y el
    material de la fundación y los lados del trapecio
    constituyen los taludes. El que está en contacto con el
    agua se denomina talud aguas arribas y al opuesto talud aguas
    abajo.

    En las presas zonificadas existen uno o dos espaldones
    de materiales
    impermeable, núcleo o corazón de
    la presa, el cual, puede ser vertical o inclinado.

    Otro elemento importante en las presas homogéneas
    para almacenamiento, es el dren de pie, el cual tiene como
    función
    colectar toda el agua que pueda percolar a través de la
    sección o de la fundación de la misma. El dren
    desaparece en las presas zonificadas cuando el espaldón
    aguas abajo es impermeable y por lo tanto sustituye al
    dren.

    Cuando la presa está fundada sobre material
    permeable y se desea cortar el flujo de aguas a través de
    dicho material, se diseña una zanja, denominada
    dentellón, la cual se rellena con el mismo material del
    núcleo.

    Cuando la fundación es directa sobre la roca, se
    transforma el dentellón en una pequeña zanja de
    traba para la mejor unión del material del núcleo
    con la roca de fundación.

    ANEXO

    Embalses de Venezuela

    El rápido crecimiento de la población mundial y en consecuencia el
    incremento de la demanda del
    recurso AGUA, han obligado al hombre a
    racionalizar su explotación y a utilizar su ingenio para
    planificar, controlar y administrar tan preciado elemento, base
    fundamental de la vida.

    En Venezuela existen raíces históricas de
    legislación y normas tendentes
    a lograr el aprovechamiento equilibrado de nuestros recursos
    naturales renovables y ejemplo de ello, lo encontramos en la
    legislación Indiana y en la visión futurista de
    nuestro Libertador, Simón Bolívar, quién en
    Chuquisaca, Bolivia, a
    principios del
    siglo pasado promulgó un decreto basado en la prudencia y
    buen juicio que deben prevalecer para la protección del
    medio
    ambiente. Durante la segunda mitad de este siglo y entre los
    años 1967 y 1972 el entonces Ministerio de Obras
    Públicas, hoy dividido en tres ministerios, uno de los
    cuales es el Ministerio del Ambiente y los
    Recursos
    Naturales Renovables, desarrolló un Plan Nacional de
    Aprovechamiento de los Recursos
    Hidráulicos, a través de la oficina de
    COPLANARH. Este novedoso Plan permitió a la Nación
    identificar las obras hidráulicas necesarias para lograr
    los objetivos
    planteados en los sectores: Agrícola, Pecuario,
    Industrial, Urbano, Energético y de Saneamiento de
    tierras; los cuales permitirían sustentar la Venezuela
    moderna, enmarcada dentro de un proceso de
    planificación dinámica.

    El deseo del hombre se hizo realidad y se inició
    un proceso de
    construcción de embalses o lagos artificiales, los cuales
    se logran represando los ríos con barreras de tierra
    compactada o de concreto.
    Estos embalses permiten almacenar los volúmenes de agua
    que sobran en el invierno y faltan en el verano. Estas barreras
    denominadas Presas se ubican en gargantas estrechas precedidas de
    un amplio valle y poseen dos (2) estructuras básicas de
    control, que permiten descargar sus aguas de acuerdo con ciertas
    reglas preestablecidas. Estas estructuras se denominan la obra de
    toma y el aliviadero.

    Los aliviaderos permiten evacuar los excedentes de agua
    recibidos por los embalses cuando ocurren crecientes ordinarias y
    extraordinarias.

    Los centros de consumo son
    las ciudades, los sistemas de
    riego, los desarrollos hidroeléctricos etc. Los embalses
    son también utilizados con fines recreativos y para la
    práctica de deportes.

    En Venezuela la Presa de Guri representa el gigante de
    nuestros desarrollos hidráulicos tanto en energía
    producida como en la dimensión extraordinaria de su lago,
    que resulta ser mayor que el Lago de Valencia.

    La experiencia acumulada en Estados Unidos y
    Europa en el
    desarrollo de
    proyectos hidráulicos fue rápidamente asimilada en
    Venezuela por ingenieros de la talla de Hipólito Kwiers
    Rodríguez, Carpóforo Olivares, Generoso
    Campilongo, José Ortega Martínez, José
    Ramón
    Velasco Guerra,
    Gustavo Pérez Guerra, Guido
    Posewits, Víctor Elvira, Juán José Bolinaga
    y otros, quienes sin duda fueron pioneros de nuestras principales
    obras hidráulicas y a quienes Venezuela agradece su
    esfuerzo y dedicación.

    Venezuela, país que acumula el 80% de su
    población en un espacio geográfico donde apenas
    dispone del 20% de los recursos hidráulicos, necesita de
    sus casi 100 embalses para satisfacer las demandas de agua y
    requiere del compromiso serio y sostenido de todos los
    venezolanos para mantener en perfecto estado de
    funcionamiento todas nuestras presas y embalses.

    Revista El Agua
    Tomo I
    Edición Especial
    Grandes Presas de Venezuela
    Ministerio del Ambiente y de
    los Recursos
    Naturales Renovables – 1995

    Bibliografía: CD-ROM
    Multimedia
    "Atlas de Venezuela en Línea" de Cartografía Nacional
    www.edicionesmultimedia.com

    Anexo

    Central Hidroeléctrica Raúl
    Leoni; GURI

    En el río Caroní, a 100 kilómetros
    de la desembocadura en el río Orinoco, se encuentra esta
    obra de ingeniería y de arte, que es la
    central hidroeléctrica "Raúl Leoni", también
    conocida como la represa del Guri. La construcción se
    inició en 1963. La primera etapa concluyó en 1978 y
    la segunda en 1986.

    Obra de ingeniería que produce 10 millones de
    kilowatios en sus dos salas de máquinas,
    haciéndola la segunda central hidroeléctrica del
    mundo, después de la central de Itaipú (Entre
    Brasil y
    Paraguay).
    Para producir este nivel de energía se necesitaría
    una producción petrolera de 300.000 barriles
    diarios.

    La presa de concreto tiene
    una longitud de 1300 metros y una altura de 162metros. Cuenta con
    un aliviadero de 3 canales, que permite la salida del exceso de
    agua en la época de lluvias (Mayo a
    Octubre). 

    El lago artificial que se ha formado es el segundo
    más grande de Venezuela (después del lago de
    Maracaibo), con una superficie de 3919 km2, más grande que
    el estado
    Carabobo. En este lago se practica la pesca del
    pavón y hay buenas facilidades recreacionales.

    Hay 2 salas de máquinas
    con 10 unidades generadoras cada una. Las paredes de la sala
    número 2, están decoradas por el artista
    cinético Carlos Cruz Diez.

    BIBLIOGRAFÍA

    Carpóforo Olivares, Alfredo De
    león. EMBALSES, Obras Hidráulicas Tema 3. Centro
    Interamericano de Desarrollo
    Integral de Aguas y Tierras, Mérida, Venezuela.

    Revista El Agua Tomo I Edición Especial Grandes
    Presas de Venezuela
    Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables
    – 1995

    http://www.Venezuelatuya.com/Guayana/Guri.htm

    http://www.ctv.es/USERS/tuvisa/Caracteristicas.htm

    www.ambiente-ecologico.com

    www.cepis.org.pe

     

    Documento cedido por:

    JORGE L. CASTILLO T.

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