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Cómo aprovechar el poder del suelo: ¿Cuáles son las sorprendentes diferencias entre las presas de tierra y roca y las presas de roca?
A medida que aumenta la demanda mundial de gestión de los recursos hídricos, el diseño y la construcción de presas de tierra y roca y de presas de roca adquieren cada vez más importancia. Cada uno de estos tipos de presas tiene sus propias características, ventajas y desventajas, por lo que es crucial elegir el tipo de presa adecuado. Este artículo explorará la construcción, función y escenarios de aplicación de estos dos tipos de presas para ayudarle a comprender cómo utilizar el poder del suelo de la manera más efectiva.
Una presa de tierra y roca es una presa artificial de gran tamaño que generalmente está hecha de sedimentos semiplásticos compuestos de diversos suelos o rocas. Su núcleo está equipado con material denso e impermeable, que puede prevenir eficazmente la penetración de humedad.
Tipos de presas de tierra y roca
Las presas de tierra y roca se dividen principalmente en dos tipos: presas de tierra y presas de roca. Las presas de tierra están hechas de suelo compactado, mientras que las presas de roca están hechas principalmente de fragmentos de roca que se ensamblan en la presa mediante tecnología explosiva. La sección transversal de ambos tipos de presas suele presentar la forma de un banco o colina, y la parte central de la mayoría de las presas está compuesta de material impermeable para evitar la penetración de agua. Esto hace que las zonas de grandes valles sean especialmente adecuadas para la construcción de este tipo de presas.El núcleo de una presa de tierra puede estar hecho de materiales impermeables como arcilla, hormigón u hormigón asfáltico, lo que lo convierte en una opción popular para una amplia gama de aplicaciones.
Características de las presas de tierra
Las presas de tierra, también conocidas como presas resilientes, pueden construirse con materiales locales y, por lo tanto, son rentables en algunas zonas. La construcción de este tipo de presas puede aprovechar eficazmente el rico suelo, haciendo que la construcción sea más económica. Por ejemplo, la presa de Tarbela en Pakistán es la presa de tierra más grande del mundo, con un embalse que cubre 250.000 kilómetros cuadrados (95 millas cuadradas), se eleva hasta una altura de 148 metros (485 pies) y utiliza aproximadamente 200 millones de yardas cúbicas de relleno.
Las presas de tierra zonificadas modernas están equipadas con áreas de filtrado y drenaje para recolectar y eliminar el agua de filtración, protegiendo su integridad río abajo.
Características de las presas de roca
Las presas de roca están hechas de suelo granular muy compacto con áreas impermeables. Normalmente, el relleno de roca contiene una gran cantidad de partículas y está diseñado para resistir eficazmente los terremotos, lo que es particularmente importante en zonas propensas a terremotos. Además, si se utiliza arcilla en el núcleo de una presa de tierra, se denomina presa compuesta. A pesar de las muchas ventajas de las presas de roca, todavía se debe observar un control de calidad durante la construcción para evitar que la arena y otros materiales de calidad inferior provoquen la licuefacción de la presa.
Por ejemplo, la presa New Melonis en California y la presa Ferza en Albania son ambas presas de roca.
Presa de roca con frente de hormigón
Una presa de roca con revestimiento de hormigón (CFRD) es una presa de roca con una losa de hormigón en su cara ascendente. Este diseño lo hace a prueba de fugas y no se ve afectado por la presión de flotabilidad. Son rápidas de construir y más baratas que las presas de tierra, por lo que se han vuelto más populares en los últimos años debido a la demanda. La presa de Shuikou en China es actualmente la presa CFRD más alta del mundo, finalizada en 2008 a una altura de 233 m (764 pies).
Consideraciones de seguridadUna vez construida la presa y llenado el embalse, se impondrá un nuevo peso sobre el valle y la presa, y la presión del agua aumentará con la profundidad del agua. Esto también hace que el comportamiento de la presa sea semiplástico y necesite ser más flexible bajo vibraciones y otras fuerzas externas. Si el caudal de agua excede la capacidad del aliviadero, habrá riesgo de colapso de la presa, e incluso un pequeño desbordamiento sostenido puede eliminar una gran cantidad de material de la presa en cuestión de unas pocas horas. Esto hace que los estándares de diseño de los aliviaderos sean muy altos, usualmente requeridos para absorber inundaciones que ocurren al menos una vez cada cien años.
Por lo tanto, el monitoreo de la penetración se convierte en un factor de seguridad que debe considerarse para prevenir fallas por confluencia.
Después de considerar las características de las presas de tierra-roca y de las presas de roca, es crucial elegir el diseño de presa apropiado. Esto no sólo afecta a la construcción y el mantenimiento en un entorno geográfico específico, sino que también concierne a la gestión eficaz de los recursos hídricos y a la seguridad de la sociedad local. En su opinión, ¿qué diseño de presa será más visionario y sostenible ante los desafíos cada vez más severos en materia de recursos hídricos?
