Componentes de una Presa

 

Las presas son construcciones compuestas por distintos elementos que les dotan de funcionalidad y les dota de tipología.

Se define Presa, como Muro grueso de piedra u otro material que se construye a través de un rio, arroyo o canal, para almacenar el agua a fin de derivarla o regular su curso fuera del cauce.

 

Los elementos más destacados de una presa son:

1.       Aliviadero

El aliviadero es el órgano de la presa encargado de derivar, transportar y restituir al rio en las debidas condiciones los caudales sobrantes en el embalse. En cuanto a la disposición del aliviadero, este puede estar:

·         Sobre la misma presa (Presa vertedero)

·         Independiente de ella

 

2.       Desagües

Las presas retienen el agua para su posterior utilización y esto requiere unos órganos de desagüe voluntario. Están situados a los 2/3 inferiores del embalse. Pueden ser de 2 tipos funcionalmente distintos:

·         Los que tienen como misión derivar del embalse el caudal destinado a los usos de este como puede ser, central hidroeléctrica, riego, etc.

·         Los destinados al control del nivel del embalse y su eventual vaciado por debajo del umbral del aliviadero de superficie.

 

3.       Compuertas

Las compuertas y válvulas controlan los caudales desaguados por los aliviaderos. Tienen las siguientes peculiaridades:

·         Son los únicos órganos móviles de las presas.

·         Inciden notablemente en la seguridad.

·         Suelen tener una duración inferior a la de la presa.

 

4.       Galerías

Las galerías son espacios accesibles dispuestos en el interior de la presa, de dimensiones apropiadas para el trasiego de personal, herramientas, instrumentos y maquinaria, y que se hacen imprescindibles debido a la variedad de funciones que desempeñan.

 

5.       Drenes y pantallas impermeabilizadoras

Los drenes son básicamente zonas de material permeable, que lo que produce es un descenso de la línea de saturación. Estos drenes se sitúan de manera estratégica en el interior de la presa con el fin de que sean lo más eficaces posibles, dando lugar a la red o pantalla de drenaje.

·         En las presas de fábrica los drenes los forman una serie de taladros (verticales o ligeramente inclinados) ejecutados en el hormigón de la presa.

·         Cuando se trata de una presa de materiales sueltos, los drenes están constituidos por material granular seleccionado.

La red de drenaje cumple con los siguientes objetivos:

·         Reducir la presión intersticial en el interior del mismo.

·         Recoger las filtraciones que se puedan producir a través del cuerpo de la presa.

·         Posibilitar el aforo de las filtraciones, al evacuar de forma controlada.

 

6.       Filtros

La idea de dren va acompañada a la de filtro en presas de tierra. El filtro es un elemento intermedio entre un suelo más fino y otro más grueso.

 

7.       Sistemas de auscultación

Las grandes presas cuentan común sistema de control que permite conocer en todo momento el comportamiento de la presa y del terreno.

La auscultación se define como el conjunto de actividades destinadas a conocer el comportamiento real de na presa, que se lleva a cabo mediante técnicas especiales de medición, con aparatos o sensores y común posterior proceso y análisis de los datos obtenidos, permitiendo profundizar en la seguridad global de una presa.

 

8.       Central hidroeléctrica

Las centrales hidroeléctricas tienen por objeto aprovechar la energía potencial de un salto de agua, para convertirla en energía mecánica de rotación en unas turbinas hidráulicas y de ahí en electricidad utilizando generadores de corriente alterna.

 

9.       Chimenea de equilibrio

Para evitar que en el túnel, que actúan como una tubería forzada, que transporta el caudal de agua hacia la turbina se vea afectado de las enormes presiones generadas por el golpe de ariete producido por las maniobras de cierra y apertura casi inmediatas que la explotación de la central hidroeléctrica requiere, se dispone de un mecanismo denominado chimenea de equilibro o pozo piezométrico, que debe de reducir las sobrepresiones producidas por los golpes de ariete en las tuberías forzadas y en el canal en túnel.

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SISTEMAS URBANOS DE DRENAJE SOSTENIBLE (SUDS)

 

Son los importantes cambios en los usos del suelo, los que alteran el ciclo hidrológico natural y agravan los problemas relacionados con el drenaje y la gestión de las aguas pluviales, en una ciudad.

Algunas de las más importantes consecuencias adversas del proceso de urbanización son:

·         Aumento de la cantidad de escorrentía superficial.

·         Disminución de la calidad de la escorrentía.

·         Desnaturalización del ambiente urbano.

En el proceso de urbanización las superficies naturales van siendo progresivamente sustituidas por superficies impermeables (edificaciones, viarios, etc.) que impiden o reducen significativamente la infiltración, la interceptación, la detención, la retención y la evapotranspiración.

La impermeabilización del suelo tiene una singular incidencia en el balance infiltración-escorrentía:

·         En un área natural la infiltración representa entre el 80 y el 90% del agua precipitada y la escorrentía entre el 10 y el 20%.

·         En un área residencial de densidad media-baja la infiltración puede suponer entre el 50 y el 60% y la escorrentía entre el 40 y el 50%.

·         En un área altamente urbanizada la infiltración es del 0 al10% y la escorrentía aumenta hasta el 90-100%.

La desnaturalización del entorno urbano es otra de las consecuencias del desarrollo urbano.

·         Al reducirse las zonas verdes de las ciudades se deteriora el paisaje urbano, se impide la recarga de acuíferos y se induce el efecto “isla de calor”: incremento térmico en el interior de la ciudad, de forma especialmente acusada en verano (potencia las reacciones de los gases de efecto invernadero):

Ante esta situación, puede actuarse de tres maneras diferentes:

1. No hacer nada (y asumir inundaciones más frecuentes).

2. Aumentar la capacidad de la red de drenaje convencional (con el consiguiente coste económico).

3. Implantar técnicas alternativas de drenaje.

Estas técnicas se conocen con distintos nombres:

·         Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS).

·         Best Management Practices (BMP).

·         Low Impact Development (LID), en USA.

·         Sustainable Drainage System (SuDS), en RU, etc.

Con la implantación de SUDS en entornos urbanos se pretende minimizar la necesidad de construir y mantener grandes infraestructuras de detención y retención de escorrentía, lograr un tratamiento eficiente del agua y disminuir el riesgo de inundaciones de origen pluvial, suponiendo, además, un ahorro en los costes globales derivados de la gestión del agua de lluvia.

Principales objetivos de los SUDS (en relación con las consecuencias adversas del proceso de urbanización):

·         Disminuir la cantidad de escorrentía de lluvia en términos de volumen y caudal.

·         Mejorar la calidad del agua que circula por escorrentía para preservar los cuerpos receptores.

·         Provocar beneficios al entorno en términos de calidad ambiental y mejora del paisaje.

Los SUDS actúan:

·         Reduciendo los niveles de escorrentía y por consiguiente reduciendo los riesgos de causar inundaciones.

·         Reduciendo la frecuencia con la que aparece la escorrentía.

·         Reforzando la recarga de acuíferos (cuando sea posible).

·         Reduciendo la carga de contaminantes del agua de escorrentía.

·         Reduciendo la cantidad de superficie impermeable que genera escorrentía hacia las redes de saneamiento, evitando en gran medida las descargas de sistemas unitarios (DSU).

·         Contribuyendo a una integración paisajística de los sistemas de drenaje.

·         Generando posibles ecosistemas dentro de áreas urbanas.

Clasificaciones de los SUDS según diferentes criterios:

a) Según el lugar donde se apliquen

b) Según el tipo de actuación

a) Según el lugar donde se apliquen:

“Cadena de gestión": usar técnicas de drenaje en serie para poco a poco incrementar la eliminación de contaminantes, reducir el caudal de escorrentía y el volumen de almacenamiento necesario.

·         Medidas de prevención: fomento de buenas prácticas y adecuado planeamiento que sirvan para reducir la contaminación y la cantidad de la escorrentía.

·         Control en origen: medidas que se aplican a elementos del sistema de drenaje previamente a su incorporación a la red de drenaje o saneamiento.

·         Control en entorno urbano: medidas que se aplican en la red de drenaje superficial o en la red de alcantarillado, entre los elementos de control en origen y los de control de cuenca.

·         Control en cuenca: actuaciones que tienen lugar al final de los sistemas de drenaje.

b) Según el tipo de actuación:

Medidas no estructurales:

·         Previenen la contaminación del agua, reduciendo las fuentes potenciales de contaminantes.

·         Evitan parcialmente el tránsito de las escorrentías hacia aguas abajo y su contacto con contaminantes

·         No requieren proceso constructivo alguno

·         Algunas medidas no estructurales: educación, adecuada planificación urbanística, diseño adecuado, prácticas de mantenimiento y prevención, política económica y normativa, etc.

Medidas estructurales:

·         Gestionan la escorrentía contaminada mediante actuaciones que contienen en mayor o menor grado algún elemento constructivo o supongan la adopción de criterios urbanísticos ad hoc

·         Incluyen una amplia gama de actuaciones, que pueden implementarse de forma aislada o combinada.

·         Diseñadas, en su mayoría, para reducir de la escorrentía generada, mediante la desconexión de zonas impermeables

Principales medidas estructurales:

·         Instalaciones de aprovechamiento del agua de lluvia.

·         Aljibes.

·         Cubiertas vegetadas.

·         Plantación de árboles.

·         Superficies permeables.

·         Pozos y zanjas de infiltración.

·         Sistemas geocelulares.

·         Zonas de biorretención.

·         Franjas filtrantes.

·         Drenes filtrantes.

·         Cunetas vegetadas.

·         Depósitos de infiltración.

·         Depósitos de detención.

·         Estanques de retención.

·         Humedales artificiales (wetlands).

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