PRESA DE TIERRA

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1.6

OBRAS DE CONTROL Y EXCEDENCIAS

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Las obras de control y excedencia son estructuras que forman porte intrínseca de una presa, ya sea de almacenamiento o derivación y cuya función es la de permitir la salida de los volúmenes de agua excedentes a los de aprovechamiento.

Lo anterior establece de manera tácita la condición de que previamente se halla satisfecho la capacidad de aprovechamiento de la presa, o sea que el embalse se encuentre lleno hasta su nivel de conservación o máximo de operación antes de que se inicien los desfogues por la obra de excedencias.

Las obras de excedencia deben ser concebidas como verdaderas válvulas de seguridad de las presas. Ha habido muchas fallas de presas debido a insuficiente capacidad de descarga o defectos en el diseño de la propia obra.

La capacidad de una obra de excedencia la determinan la avenida de diseño, las características del embalse y el programa de operación de la propia obra.

En general, el ingeniero proyectista debe ser sumamente cauteloso al evaluar la seguridad de una obra de excedencias en una presa de tierra o de tierra y roca debido a que si por una operación defectuosa o por la presencia de una avenida mayor a la supuesta el nivel del agua sobrepasa la elevación de la corona de la cortina puede haber graves consecuencias tanto para la presa como para la vida y bienes materiales localizados aguas debajo de la mismo; no así en presas de concreto en donde las consecuencias de tales condiciones pueden ser menores.

Además de tener suficiente capacidad, la obra de excedencias debe ser hidráulica y estructuralmente adecuada y con las descargas localizadas de manera que no erosionen el pie de la cortina u otras estructuras existentes aguas abajo.

Los materiales que formen los revestimientos de la estructura deben ser resistentes a la erosión y tener un acabado liso, con el fin de que sean capaces de resistir las altas velocidades que frecuentemente se presentan en ellas, así como para evitar fenómenos de cavitacion y presiones diferenciales en las caras del revestimiento.

Cuando sea necesario deberá prever la construcción de algún dispositivo para disipar la energía cinética del agua en el extremo inferior de la descarga.

Otro aspecto importante es que se debe considerar en el diseño de una obra de excedencias es la frecuencia con que funcione, es decir el numero de veces por año que vaya a trabajar.

Se puede afirmar que en general el incremento en costo de una obra de excedencias no es directamente proporcional al incremento de capacidad de descarga, por lo que con frecuencia el costo de una obra de excedencia muy amplia será solo moderadamente mayor a la de otra con una capacidad reducida. Esta es la razón para proyectar obras con descarga amplia.

TIPOS DE OBRA DE EXCEDENCIA

VERTEDORES DE CAIDA LIBRE

Están asociados a presas de arco o de contrafuertes donde el espesor del concreto y la geometría general no sean favorables para guiar la vena liquida desde la cresta hasta la parte inferior; si la roca de cimentación es resistente a la erosión, el agua se puede dejar caer libremente sin protección; pero en caso contrario se debe prever alguna estructura para disipar energía cinética del agua y amortiguar el impacto

VERTEDEROS CON CAIDA EN RAPIDO

Se localizan en una sección reducida de la presa de tipo gravedad,

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