Presas mas importantes en Mexico PDF

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En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricada de piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o arroyo....

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Universidad Autónoma de Tamaulipas Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” Bordos y presas

Dr. Gabriel Arcos Espinosa Vázquez Olivares Ximena

Grupo “A” Ingeniería Civil Ciclo escolar 2021- 1 Primavera Horario 09:00-10:00 hrs

Índice

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Introducción

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Presa Manuel Moreno Torres (ID: 701) 4 

Cortina...................................................................................................................................5

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Vertedores............................................................................................................................6

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Algunos datos interesantes................................................................................................7

Presa Alfredo Elías Ayub (ID: 2519) 

Obra de contención.............................................................................................................9

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Obra de Generación............................................................................................................9

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Cortina...................................................................................................................................9

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Vertedores..........................................................................................................................10

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Obras de desvio.................................................................................................................11

Presa El infiernillo (ID:1453)

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Cortina.................................................................................................................................14

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Turbinas de generación....................................................................................................14

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Vertedor..............................................................................................................................15

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Obra de toma.....................................................................................................................15

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Vaso.....................................................................................................................................16

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Reparaciones y Modificaciones.......................................................................................16

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Cuenca................................................................................................................................16

Bibliografías

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Conclusión

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Introducción En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricada de piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o arroyo. Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para elevar su nivel con el objetivo de derivarla, mediante canalizaciones de riego, para su aprovechamiento en abastecimiento o regadío, en eliminación de avenidas (evitar inundaciones de aguas abajo de la presa) o para la producción de energía mecánica al transformar la energía potencial del almacenamiento en energía cinética y esta nuevamente en mecánica y que así se accione un elemento móvil con la fuerza del agua. La energía mecánica puede aprovecharse directamente, como en los antiguos molinos, o de forma indirecta para producir energía eléctrica, como se hace en las centrales hidroeléctricas. -

Los propósitos de las presas:

La mayoría de las represas son represas de un solo propósito, pero ahora hay un número creciente de represas multipropósito. Utilizando la publicación más reciente del Registro Mundial de Represas, el riego es, con mucho, el propósito más común de las represas. Entre las presas de uso único, el 48% son para riego, el 17% para energía hidroeléctrica (producción de electricidad), el 13% para suministro de agua, el 10% para control de inundaciones, el 5% para recreación y menos del 1% para navegación y piscicultura. -

Causas más frecuentes de fallas de presas:

El desborde de una presa es a menudo un precursor de la falla de la presa. El desbordamiento puede deberse a un diseño inadecuado del aliviadero, bloqueo de escombros en los aliviaderos o asentamiento de la cresta de la presa Los defectos de los cimientos, incluidos el asentamiento y la inestabilidad de las pendientes, son otra causa de fallas en las presas. Las otras causas de fallas de presas incluyen fallas estructurales de los materiales usados en la construcción de presas y mantenimiento inadecuado. 

Las tres presas más grandes de México son las siguientes:

En primer lugar la Manuel Moreno Torres con 262 metros de altura, la Presa Yesca con una altura de 220 metros y la presa La Parota con 189 metros.

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Presa Manuel Moreno Torres (ID: 701)

El nombre oficial de esta presa es Manuel Moreno Torres, también conocida por su nombre común como presa Chicoasen, el nombre oficial hace referencia al Ingeniero Manuel Moreno Torres exdirector general de la Comisión Federal de Electricidad. Esta presa está ubicada en el estado de Chiapas a 104 km aguas abajo de la Presa La Angostura, al final del Parque Nacional Cañón del Sumidero a 41km al noreste de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, sobre el río Grijalva en el municipio de Chicoasén. Es un presa hidroeléctrica perteneciente a la CFE, a nivel mundial se encuentra en el número 14 de las presas más altas, es una presa con 262 metros de profundidad, tiene una capacidad de 14319 millones de metros cúbicos, un volumen al NAMO:1384.8600 hm3, así como una latitud de 16.9417694444 grados y una longitud igual a - 93.1008111111 grados. Sus coordenadas geográficas son 16°56’29’’ de latitud norte y 93°06’03’’ de longitud oeste. Chicoasen es una represa mexicana llena de rocas. El tamaño del embalse es de 52 600 metros cuadrados, aproximadamente 1,6 billones de metros cúbicos de agua que se quedan aquí. La construcción de la Presa Ing. Manuel Moreno Torres “Chicoasén” fue iniciada en el año de 1970; finalizando hacia el año de 1975. Las primeras unidades de generación entraron en operación comercial entre 1980 y mayo de 1981, mientras que las últimas tres lo hicieron hacia junio de 2004. Las corrientes que capta esta presa es la cuenca del Alto río Grijalva y afluentes Sabinal, Suchiapa, Santo Domingo y Hondo.

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La Presa Chicoasén es la tercera en construirse del Plan Integral del río Grijalva. Las características hidrológicas, topográficas, geológicas y económicas del sitio hacen que esta central hidroeléctrica se convierta en la más poderosa para generar energía eléctrica anual en México. Los principales usos son para la generación de energía hidroeléctrica, riego agrícola y consumo humano, pesca y turismo nacional e internacional, práctica de deportes acuáticos.

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Cortina

Su cortina es del tipo enrocamiento, con una elevación de la corona de 402.00 m.s.n.m. y una longitud de corona de 584 m de longitud. Su cortina tiene una altura máxima de 262 m desde la base, por lo que se considera una de las más altas del país y del mundo, la cual no debía ser de concreto, pues el perfil irregular de la barranca y la gran altura de la obra hacían indispensable que la cortina tuviese cierta "flexibilidad", ´por lo que se optó por construir el corazón de la cortina con arcilla mezclada con lutita (roca blanda), ambos materiales locales, con respaldos de enrocamiento; los trabajos de construcción de la cortina ocuparon tres años y medio. La cortina de 261 m de altura, la convierte en una de las presas más altas del mundo y de México. Como planta hidroeléctrica tiene las siguientes características: 

Casa de maquinas

Tipo Turbinas Capacidad 

Subterráneas 8 Francis 300 MW c/u

Potencia y generación

Capacidad instalada

2400 MW

Generación media anual

7653 GWh

Factor de planta

36.30 %

Sus turbinas y generadores están alojados en una caverna excavada en la roca a 200 m de profundidad. Se considera como la cuar 5

energía hidroeléctrica más productiva del mundo. La energía eléctrica generada por esta planta abastece 35% del consumo nacional de electricidad. La obra de desvío, consta de dos túneles excavados en la margen derecha, de sección portal sin revestir, de 13 m de ancho y 13 m de altura. Las ataguías de materiales graduados forman parte de la cortina, la de aguas arriba con 61 m de altura y de 26 m la de aguas abajo.

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Vertedores

La obra de excedencia está formada por tres vertedores en túnel alojados en la margen izquierda, controlados por compuertas radiales. El acceso del agua a los vertedores es mediante un canal excavado a cielo abierto, de ancho variable. En cada uno de los vertedores se tiene tres compuertas radiales de 8.40 m de ancho por 19 m de altura. La cresta del cimacio, tipo Creager, se fijó a una elevación de 373 m y permite evacuar un gasto de 15,000 m³/s.

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 Algunos datos interesantes: -La central fue equipada con cinco unidades turbogeneradoras de 300 MW cada una, para una capacidad instalada total de 1,500 MW -Actualmente cuenta con otras tres unidades generadoras de 300 MW cada una, con lo que la central cuenta ahora con una capacidad instalada de 2,400 MW -El área total ocupada por la cuenca es de unos 7940 Km cuadrados, cuya cortina y vaso ocupan tierras de los municipios de Usumacinta y San Fernando -La cortina de Chicoasén es de las más altas del mundo. Tiene una longitud de 200 m y una altura de 262 m, equivalente a cuatro y media veces la de las torres de la catedral de la Ciudad de México (que es la más alta del continente Americano y la quinta a nivel mundial) -Sus turbinas y generadores están alojados en una caverna excavada en la roca a 200 m de profundidad -Se ubica al final del recorrido por el Parque Nacional Cañón del Sumidero -Se considera como la cuarta planta de generación de energía hidroeléctrica más productiva del mundo -La energía eléctrica generada por esta planta abastece 35% del consumo nacional de electricidad, así como 20% de la de Centroamérica -Esta central forma parte de un complejo de cuatro plantas hidroeléctricas (Malpaso, La Angostura, Chicoasén y Peñitas, por orden de construcción), llamado Sistema Hidroeléctrico del río Grijalva -En el extremo izquierdo de la cortina se encuentra un monumento, constituído por tres esculturas de obreros, de aproximadamente 5 m de altura; en reconocimiento al personal que hizo posible la realización de esta obra -En el vaso de la presa se pueden pescar las siguientes especies: mojarra negra, mojarra blanca, mojarra roja, mojarra tenhuayaca, jaiba, róbalo, bagre y pejepuerco.

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Presa Alfredo Elías Ayub (ID: 2519)

La Presa La Yesca, oficialmente Proyecto Hidroeléctrico "Alfredo Elías Ayub", es una presa y central hidroeléctrica, Se ubica en la Sierra Madre Occidental ubicada en el cauce del Río Grande de Santiago, a 112 km al noroeste de la ciudad de Guadalajara, en los límites de los estados de Jalisco y Nayarit. En el municipio de La Yesca, Nayarit y Hostotipaquillo, Jalisco; sus coordenadas geográficas son: 21° 11' 49'' Norte 104° 06' 21'' Oeste. Tiene una capacidad para generar 750 megawatts de energía eléctrica, con un embalse aproximado a 1,392 millones de metros cúbicos y una altura de 220 metros. Tiene un volumen al NAMO de 2292.9200 , una latitud igual a 21.1969444444 grados y una longitud de -104.1058333333 grados. Tuvo un costo aproximado de 768 millones de dólares. Esta presa es parte del sistema hidrológico del Río Grande de Santiago formado por la Presa Aguamilpa y la Presa El Cajón que en conjunto generan 4,300 MW.34 Fue inaugurada el 6 de noviembre de 2012. La Yesca, con una potencia instalada de 750 megawatts y su cortina, la segunda más alta del mundo en su tipo.

 Obra de contención La cara de concreto contará con un sistema de sellos y juntas de cobre y PVC que también irán en la junta perimetral plinto-cara de concreto. Estas protecciones garantizarán que las filtraciones sean mínimas. Para medir éstas, se ubicará una galería filtrante al pie de la cortina en la zona aguas abajo, de tal manera que se capten todas las que ocurran por el cuerpo de la presa y se pueda medir el gasto de filtración en cualquier época del año. 8

Cortina Tipo Enrocamiento con cara de concreto Elevación de la corona 579 m Elevación máxima del parapeto 580,50 m Elevación máxima de terracerías 576 m Longitud de la corona 628,77 m

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Altura total al desplante (incluye parapeto) 220m Elevación de desplante 375 m Altura bordo libre 2,50 m Ancho de la corona 11 m Talud aguas arriba 1,4 :1 Talud aguas abajo 1,4 :1

 Obra de Generación Se localiza en la margen derecha del río y consiste en una obra realizada de concreto reforzado y rejillas metálicas. La estructura de control cuenta con dos compuertas deslizantes de servicio operadas con servomotores. Su conducción de agua hacia la casa de máquinas se hace mediante dos túneles circulares a presión, hechos de concreto reforzado en su primera parte y posteriormente revestidos con camisa metálica. La casa de máquinas es subterránea y su ingreso será por un túnel vehicular. La obra se complementa con la galería de oscilación y el túnel de desfogue, ambos excavados en roca. La subestación se ubicará en una plataforma exterior y contará con blindaje tipo SF6.

 Cortina La cortina de la presa es del tipo enrocamiento y tiene una altura de 208.5 metros. El volumen de roca que se colocó en la cortina es de 25 millones de toneladas. La capacidad de almacenamiento de su vaso es de 2,392 millones de metros cúbicos. La cortina en su talud aguas arriba aloja la cara de concreto que cubre un espacio de 11 hectáreas; está integrada con losas de 13 m de ancho y 340 m de longitud máxima con espesores variables de 90 centímetros en la parte baja a 30 centímetros en su parte superior, requiriéndose 44,555 m3 de concreto colocado mediante cimbras deslizantes, estructuralmente cuentan con una doble parrilla de acero de refuerzo que mejoran su comportamiento ante los esfuerzos a que son sometidas por el empuje hidrostático del embalse y se complementan de un sistema de juntas para absorber las deformaciones del cuerpo de la cortina, evitando el paso del agua. Aguas abajo el talud de la cortina está formado por rocas de tamaños mayores a un metro, su construcción constituye un impresionante trabajo artesanal a gran escala, en él se aloja el camino definitivo de acceso a la casa de máquinas.

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Vertedores

Las Obras de Excedencias se ubican en la margen izquierda, la constituyen un canal de llamada de 62 m de longitud, una estructura de control con seis compuertas radiales de 12 m de ancho y 24 m de altura, tres canales de descarga con una longitud promedio de 402 m y obras de amortiguamiento para retornar el flujo hacia el cauce; su gasto máximo es de 15,110 . Las excavaciones a cielo abierto de esta estructura representaron un total de 7.2 y se colocaron 193,069 de concreto con una densidad de acero de 72 kg/m3. La casa de máquinas se ubica en una caverna de 22 metros de ancho por 50 metros de altura y 112 metros de longitud, donde hay dos unidades turbogeneradoras (turbinas) de 375 MW cada una. La obra de excedencia, diseñada para un gasto máximo de 15,915 ; inicia en un "canal de llamada" excavado a cielo abierto en la margen izquierda. Su zona de control está formada por el cimacio (remate de columna en forma de "S") y pilas de concreto reforzado para conformar seis vanos (huecos en los muros), los cuales están equipados con compuertas radiales operadas por servomotores. Y el canal de descarga (de 95m de ancho) es de sección rectangular revestido con concreto reforzado y aireadores en el piso, rematando en una cubeta deflectora tipo salto de ski. Una vez que se concluyeron las excavaciones a cielo abierto y las obras subterráneas, el proyecto entro en una etapa muy importante del programa de las Obras Civiles, correspondiente a los concretos, con un volumen inicial programado de 673,614, lo que representó establecer con oportunidad y visión una serie de acciones principales que permitieran alcanzar los niveles de producción requeridos, atendiendo el cumplimiento de los requerimientos de las especificaciones de calidad establecidas por la Comisión Federal de Electricidad.

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Obras de desvio

El conjunto de las Obras de Desvío son dos túneles de sección portal de 14 m de alto y ancho, con 703 y 755 m de longitud, capaces de conducir una avenida máxima de diseño de 5,730.60 m3/s, además de tres ataguías de materiales graduados: aguas arriba, aguas abajo y un bordo de protección sobre el arroyo carrizalillo de 48, 23 y 25 m de altura respectivamente y sus correspondientes pantallas flexoimpermeables.

El equipamiento electromecánico fue manufacturado en Rusia, Ucrania, Alemania, China, Austria y México con peso total de 18,000 tons, que equivale al peso de la estructura metálica de la Torre Latinoamericana. Su montaje implicó el manejo de 1,080 toneladas para la turbina y 1,400 toneladas para el generador, para lo que se instalaron en la casa de máquinas dos sorprendentes grúas con capacidad conjunta de 800 toneladas. Para la fabricación de los agregados pétreos requeridos para los concretos, se instaló una planta de trituración con capacidad de producción de 350 toneladas por hora, manteniendo, el cuidado con el entorno y protección al me- dio ambiente, evitando las descargas de aguas residuales en el río, por medio de su tratamiento en tanques de decantación para su posterior rebombeo y reutilización. También fue equipada con un sistema de control de emisiones a la atmosfera para la mitigación de polvos, encapsulándolos herméticamente para proporcionar un entorno de trabajo saludable, de esta manera se produjeron más de 2 Mm3, verificando y cumpliendo con su granulometría, densidad, contenido de agua y módulo de finura, lo cual parece algo de rutina y de lo que siempre hay que hacer en cualquier obra, sin embargo el gran reto fue mantener los estándares de calidad para los volúmenes requeridos. Durante las primeras etapas de la construcción, en la margen izquierda se manifestaron inestabilidades que requirieron la ejecución de tratamientos altamente especializados y trabajos complementa 11

y minimizar su impacto en la ruta crítica del proyecto. También en la margen derecha se presentaron condiciones geológicas por lo que se modificó la ingeniería básica de las principales estructuras del Proyecto, para lo cual se establecieron estrategias constructivas para replantear la Planeación original de los trabajos ante el gran desafío que representó el programa de ejecución, lo que permitió la puesta en operación de la central a finales del año 2012. Lo anterior resultó en un nuevo histograma de requerimientos de concreto, con picos mensuales de más de 30,000 sostenidos durante 9 meses, en los que se emplearon los diseños de mezclas con resistencias a 30 y 90 días, con la tecnología más avanzada a fin proporcionar las características de trabajabilidad requeridas en cada estructura. Se revisaron y ajustaron los procesos de fabricación y colocación del concreto estableciendo parámetros de aceptación internacional de acuerdo a la norma ASTM-C94, a partir de los cuales se realizaron mediciones de desempeño, identificando desviaciones a través de la mejora continua con lo que se lograron alcanzar niveles de productividad eficientes mejorando los ciclos para la colocación de concreto a fin de aprovechar con eficacia las capacidades de producción de t...