Las PresasPorAlma2061
El almacenamiento de agua en la superficie
terrestre.Presa,barreraartificialque se construye en algunos ros
para embalsarlos y retener su caudal. Los motivos principales para
construir presas son concentrar el agua del ro en un sitio
determinado, lo que permite generar electricidad (vase Energa
hidrulica), regular el agua y dirigirla hacia canales y sistemas de
abastecimiento, aumentar la profundidad de los ros para hacerlos
navegables, controlar el caudal de agua durante los periodos de
inundaciones y sequa, y crear pantanos para actividades
recreativas. Muchas presas desempean varias de estas
funciones.Laprimerapresadela que se tiene constancia se construy
enEgiptoen el 4000 a.C. para desviar el cauce del Nilo y
proporcionar ms terreno a la ciudad de Menfis. Muchas presas de
tierra antiguas, como las construidas por los babilonios, formaban
parte de un complejo sistema de riego que transformaba regiones no
productivas en frtiles vegas capaces de mantener a grandes
poblaciones. Muy pocas de ms de un siglo de antigedad se mantienen
en pie debido a los destrozos de las inundaciones peridicas. La
construccin de presas de altura y capacidad de almacenamiento
considerables, casi indestructibles, se hizo posible gracias al
desarrollo del cemento Portland, del hormign, y al uso de mquinas
para mover tierra y equipamiento para el transporte de
materiales.Elcontrolylautilizacin del agua mediante presas afecta
de modo importante las posibilidades econmicas de grandes
reas.2DISEO DE LA PRESAUnapresadebeserimpermeable; las filtraciones
a travs o por debajo de ella deben ser controladas al mximo para
evitar la salida del agua y el deterioro de la propia estructura.
Debe estar construida de forma que resista las fuerzas que se
ejercen sobre ella. Estas fuerzas que los ingenieros deben tener en
cuenta son: la gravedad (que empuja a la presa hacia abajo), la
presin hidrosttica (la fuerza que ejerce el agua contenida), la
presin hidrosttica en la base (que produce una fuerza vertical
hacia arriba que reduce el peso de la presa), la fuerza que
ejercera el agua si se helase, y las tensiones de la tierra,
incluyendo los efectos de los sismos.Cuandosevaloraelmejor
emplazamiento para construir una presa, el riesgo de terremotos
forma parte del anlisis geolgico. Adems, los gelogos deben
determinar qu tipo de terreno est expuesto a filtraciones y cul
puede soportar el peso de la presa y el agua que contendr detrs de
ella.Anlisisgeolgicosinadecuados han tenido consecuencias
catastrficas. Un ejemplo es el desastre ocurrido con la presa
Vaiont, en los Alpes italianos. El 9 de octubre de 1963 perdieron
la vida 4.000 personas cuando un desprendimiento de rocas detrs de
la presa produjo una enorme ola que rebas los 265m de la estructura
de hormign. La fuerza de esta ola, al caer desde una altura tan
grande, devast varios kilmetros de valle ro abajo. Varios factores
geolgicos fueron responsables del desprendimiento, sobre todo el
debilitamiento de las paredes de roca, inestable en el agua
embalsada.3ALTURA DE LA PRESAPresa de arco de KaribaLa presa de
Kariba est situada en la frontera entre Zambia y Zimbabue. Permite
controlar las inundaciones y produce energa hidroelctrica para
ambos pases. Una carretera pblica recorre el borde de la presa, que
separa el lago Kariba del ro Zambeze. La caracterstica forma de
arco de la presa, distribuye uniformemente la presin del agua a lo
largo de la estructura.Laalturadelapresa est limitada por la
topografa de su emplazamiento, aunque otros factores pueden
determinar una altura mxima menor. Si la funcin principal de la
presa es la obtencin de energa, la altura es un factor crtico, ya
que la energa potencial del agua embalsada es mayor cuanto mayor es
la altura a la que se encuentra. Si la presa es de contencin, el
factor ms importante es la capacidad de almacenamiento. El volumen
de agua embalsada es mayor cuanto ms alta es la presa. Otros
factores son la utilidad y el valor de las tierras que quedarn
sumergidas, y si las aguas afectarn a importantes vas de
comunicacin.4ALIVIADEROSDespusdedeterminar el nivel del embalse en
condiciones normales, hay que establecer los procedimientos que
aseguren que este nivel no se supere. Los aliviaderos son
necesarios para descargar el excedente de agua para que este no dae
la presa, la central elctrica ni la ribera del ro delante de la
presa. El tipo de aliviadero ms comn es el derrame. Este sistema
consiste en que una zona de la parte superior es ms baja. Para
permitir el aprovechamiento mximo de la capacidad de
almacenamiento, estas partes ms bajas estn cerradas con unas
compuertas mviles. En algunas presas, los excedentes de agua son
tan grandes que hay aliviaderos en todo el ancho de la presa, de
forma que la estructura es una sucesin de pilares que sujetan
compuertas levadizas. Otro tipo de aliviadero es el salto de agua,
un canal de hormign ancho, con mucha pendiente, que se construye en
la base de algunas presas de altura moderada.Lasgrandespresasde
bveda construidas en caones rocosos tienen normalmente, ro abajo,
paredes demasiado inclinadas para utilizar aliviaderos de derrame.
Un ejemplo de esto es la presa Hoover, en el ro Colorado (Estados
Unidos), en la que se utilizan vertederos de pozo, que consisten en
un conducto vertical que conduce agua del embalse, cuando el nivel
es alto, hasta un conducto horizontal que atraviesa la presa y la
lleva ro abajo.5DESAGUADEROSAdemsdelosaliviaderos, que aseguran que
el embalse no rebase la presa, los desaguaderos son necesarios para
extraer de modo constante agua del embalse. El agua extrada puede
descargarse ro abajo, puede llevarse a los generadores para obtener
energa hidroelctrica o puede utilizarse para riego. Los
desaguaderos son conductos o tneles cuyas entradas se encuentran a
la altura del nivel mnimo del embalse. Estas tomas poseen unas
compuertas o vlvulas que regulan la entrada de agua.6PROTECCIN
CONTRA LA EROSINHayqueevitarqueel agua que se enva ro abajo
erosione la base de la presa. Para reducir la velocidad del agua se
construyen unos embalses llamados cuencas amortiguadoras, que
forman parte de las estructura de la presa. Existen dos tipos de
estructura que se utilizan para disipar la energa destructiva que
lleva el agua al caer. Uno en el que el flujo rpido y de poca
profundidad que baja de la presa se convierte en un flujo profundo
y lento al hacerlo pasar por una falda horizontal o poco inclinada
de hormign, construida ro abajo desde la base de la presa. En el
otro tipo la base de la presa tiene una forma que desva el flujo,
que baja a gran velocidad, hacia arriba y lo hace girar. Este giro
disipa la energa destructiva del agua.7TIPOS DE
PRESALaspresasseclasifican segn la forma de su estructura y los
materiales empleados. Las grandes presas pueden ser de hormign o de
elementos sin trabar. Las presas de hormign ms comunes son de
gravedad, de bveda y de contrafuertes. Las presas de elementos sin
trabar pueden ser de piedra o de tierra. Tambin se construyen
presas mixtas, por ejemplo de gravedad y de piedra, para conseguir
mayor estabilidad. Adems, una presa de tierra puede tener una
estructura de gravedad de hormign que soporte los aliviaderos. La
eleccin del tipo de presa ms adecuado para un emplazamiento
concreto se determina mediante estudios de ingeniera y
consideraciones econmicas. El coste de cada tipo de presa depende
de la disponibilidad en las cercanas de los materiales para su
construccin y de las facilidades para su transporte. Muchas veces
slo las caractersticas del terreno determinan la eleccin del tipo
de estructura.7.1Presas de gravedadPresa de gravedadLa presa de
Shasta est situada en el ro Sacramento, en el norte de California
(Estados Unidos). Como todas las presas de gravedad, esta presa
retiene el agua en el embalse (el lago de Shasta) por la simple
fuerza de su peso. Construida con hormign macizo, esta enorme
estructura tiene 183 m de altura. Tiene una anchura de 165 m en la
base y slo 9 m en la parte superior. Esta forma, tpica de las
presas de gravedad, contrarresta la fuerza que ejerce el agua
contra la presa en el fondo del embalse, donde la presin es
mayor.Laspresasdegravedad son estructuras de hormign de seccin
triangular; la base es ancha y se va estrechando hacia la parte
superior; la cara que da al embalse es prcticamente vertical.
Vistas desde arriba son rectas o de curva suave. La estabilidad de
estas presas radica en su propio peso. Es el tipo de construccin ms
duradero y el que requiere menor mantenimiento. Su altura suele
estar limitada por la resistencia del terreno. Debido a su peso las
presas de gravedad de ms de 20m de altura se construyen sobre roca.
La presa Grande Dixence, en Suiza, que se termin de construir en
1962, tiene una altura de 284m y es una de las ms grandes del
mundo. Tiene una estructura de hormign de gravedad de 700m de
largo, construida sobre roca.7.2Presas de
bvedaEstetipodepresautiliza los fundamentos tericos de la bveda. La
curvatura presenta una convexidad dirigida hacia el embalse, as la
carga se distribuye por toda la presa hacia los extremos; las
paredes de los estrechos valles y caones donde se suele construir
este tipo de presa. En condiciones favorables, esta estructura
necesita menos hormign que la de gravedad, pero es difcil encontrar
emplazamientos donde se puedan construir.7.3Presas de
contrafuertesPresa de contrafuertesLa presa del lago Tahoe, en el
norte de California (Estados Unidos), es una presa de contrafuertes
de planchas uniformes. La cara de la presa que est en contacto con
el embalse es plana, mientras que por la otra cara la presa est
soportada por una serie de contrafuertes. La presa del lago Tahoe
mide 33 m de largo y tiene una altura de 5,5 m. Fue construida en
1913 para elevar el nivel del agua de este lago (un lago natural) a
fin de disponer de ms agua para regados.Laspresasdecontrafuertes
tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o
pilares, de forma triangular, que sujetan la pared y transmiten la
carga del agua a la base. Estas presas precisan de un 35 a un 50%
del hormign que necesitara una de gravedad de tamao similar. Hay
varios tipos de presa de contrafuertes: los ms comunes son de
planchas uniformes y de bvedas mltiples. En las de planchas
uniformes el elemento que contiene el agua es un conjunto de
planchas que cubren la superficie entre los contrafuertes. En las
de bvedas mltiples, estas permiten que los contrafuertes estn ms
espaciados.Apesardelahorrode hormign, las presas de contrafuertes
no son siempre ms econmicas que las de gravedad. El coste de las
complicadas estructuras para forjar el hormign y la instalacin de
refuerzos de acero suele equivaler al ahorro en materiales de
construccin. Pero este tipo de presa es necesario en terrenos poco
estables.7.4Presas de elementos sin trabarLaspresasdepiedrao tierra
y los diques son las estructuras ms usadas para contener agua. En
su construccin se utiliza desde arcilla hasta grandes piedras. Las
presas de tierra y piedra utilizan materiales naturales con la
mnima transformacin, aunque la disponibilidad de materiales
utilizables en los alrededores condiciona la eleccin de este tipo
de presa. El desarrollo de las excavadoras y otras grandes mquinas
ha hecho que este tipo de presas compita en costes con las de
hormign. La escasa estabilidad de estos materiales obliga a que la
anchura de la base de este tipo de presas sea de cuatro a siete
veces mayor que su altura. La cuanta de filtraciones es
inversamente proporcional a la distancia que debe recorrer el agua;
por lo tanto, la ancha base debe estar bien asentada sobre un
terreno cimentado.Laspresasdeelementos sin trabar pueden estar
construidas con materiales impermeables en su totalidad, como
arcilla, o estar formadas por un ncleo de material impermeable
reforzado por los dos lados con materiales ms permeables, como
arena, grava o roca. El ncleo debe extenderse hasta bastante ms
abajo de la base para evitar filtraciones.8CONSTRUCCIN DE PRESASLa
presa china de las Tres GargantasLa presa de las Tres Gargantas se
extiende unos dos kilmetros entre las mrgenes del ro Yangtz, cerca
de la ciudad de Yichang, en la provincia de Hubei. Se prev que este
gigantesco complejo hidroelctrico permita generar electricidad con
unos 18.200 megavatios de potencia. Con la presa se pretende tambin
controlar las inundaciones en una regin en la que estas causaron ms
de 250.000 muertos entre 1930 y 1935. El embalse formado por la
presa sumergir una zona del valle del ro Yangtz de unos 600 km de
longitud. Como toda gran presa, ha ocasionado graves efectos
ambientales y sociales, pues ha destruido el ro y ha provocado el
xodo obligatorio de un milln de personas; tambin es objeto de
pesquisas por sospechas de corrupcin y por haber incumplido las
recomendaciones de la Comisin Mundial de
Represas.Unaspectoimportante de la construccin de presas es la
desecacin y preparacin de los cimientos. La desecacin se consigue
normalmente mediante una o varias ataguas, diseadas para eliminar
el agua del terreno donde se va a construir la presa. Las ataguas
pueden ser presas de tierra o conjuntos de chapas de acero
asentadas sobre pilotes y sujetas con tierra. Tambin se deben
construir ataguas a los lados del ro para evitar el desbordamiento
de su curso antes y despus de la presa, y tneles rodeando la presa
para conducir el agua. Estos tneles pueden aprovecharse cuando se
haya terminado la presa. Si las condiciones topogrficas impiden la
construccin de tneles, la presa se debe realizar en dos etapas.
Primero se instala una atagua que deseca la mitad del ancho del ro
y se construye la base de esa mitad de la presa. Despus se elimina
esta atagua y se construye una en la otra mitad. La construccin de
grandes presas puede durar ms de siete aos; la posibilidad de que
se produzcan inundaciones durante este periodo constituye un serio
problema.Seccin transversal de una presaEn las presas se genera
electricidad liberando un flujo controlado de agua a alta presin a
travs de un conducto forzado. El agua impulsa unas turbinas que
mueven los generadores y producen as una corriente elctrica. A
continuacin, esta corriente elevada de baja tensin pasa por un
elevador de tensin que la transforma en una corriente reducida de
alta tensin. La corriente se transporta por cables de alta tensin
hasta las subestaciones elctricas donde se reduce la tensin para
ser empleada por los usuarios. El agua sale de la presa por el
desage.Elplanhidroelctrico de las Tres Gargantas, en la cuenca del
ro Yangtz (Yangzi Jiang), en China, incluye una presa de unos 2km
de largo y 185m de altura, la mayor del mundo, que comenz a
construirse en 1993. Se trata de la mayor construccin realizada en
China desde la Gran Muralla, y constituye asimismo el embalse ms
largo del mundo, que se extiende 600km ro arriba. El plan de las
Tres Gargantas proporcionar energa a Shanghai y a toda la cuenca
del ro Yangtz. Tambin proteger a los 10 millones de personas que
viven ro abajo de las inundaciones peridicas que asolan esta zona,
donde se cultivan las dos terceras partes del arroz que se produce
en China. Adems, hace navegable el ro ms arriba de las gargantas
Qutang, Wuxia y Xiling. El embalse inunda esta ltima garganta y ha
supuesto el desplazamiento de ms de un milln de habitantes. El
curso del ro qued cerrado en noviembre de 2002, aunque sus aguas
continuaron fluyendo por las aberturas inferiores de la presa. En
junio de 2003 se cerraron las compuertas y el embalse comenz a
almacenar agua; en esta primera fase de llenado, la superficie del
embalse se extender a lo largo de 436km. Est previsto que en 2009
el embalse alcance los 600km y las 26 turbinas de la central
hidroelctrica estn trabajando a pleno rendimiento. A pesar de los
razonamientos expuestos por el gobierno chino, cientficos y
organizaciones como la International Rivers Network consideraron
que estas grandes obras fueron un error innecesario, al existir
alternativas que no se tuvieron en cuenta por intereses polticos y
empresariales.Enladcadade1960empez a tomar fuerza la idea de
demoler presas abandonadas e insostenibles por motivos econmicos,
de seguridad, ambientales y sociales. Estados Unidos, pas pionero
en este desmantelamiento, ha eliminado ms de 600 presas. Cada vez
es mayor el nmero de pases que derriban presas para mejorar su
economa, su proteccin civil y el medio ambiente.
