Presa d'aigua

De Viquipèdia

Una presa d'aigua és una construcció que s'ubica sobre la llera d'un riu perpendicularment d'aquest i del sòl, amb la finalitat de retenir l'aigua i crear un embassament. Aquestes construccions normalment estan fetes de formigó o terres i se sostenen per diferents tipus de descàrregues de pes, com ara els contraforts.

En enginyeria es denomina presa o represa a un mur fet amb pedra, formigó o materials solts, que es construeix habitualment en una tancada o en un congost sobre un riu, riera o canal amb la finalitat de contenir l'aigua a la llera fluvial per a la seva posterior aprofitament en abastament o regadiu, per elevar el seu nivell amb l'objectiu de derivada a canalitzacions de reg, o per a la producció d'energia mecànica al transformar l'energia potencial de l'emmagatzematge en energia cinètica, i aquesta novament en mecànica quan la força de l'aigua acciona un element mòbil. L'energia mecànica es pot aprofitar directament, com en els antics molins, o de manera indirecta per produir energia elèctrica, com es fa en les centrals hidroelèctriques. Una altra funció d'algunes preses és contenir les avingudes produïdes per pluges torrencials que podrien inundar àrees rurals o agrícoles aigües avall.

Taula de continguts 1 Elements d'una presa 2 Tipus de preses 2.1 Segons la seva estructura 2.2 Segons el seu material 2.3 Segons la seva aplicació 3 Referències 4 Enllaços externs

[edita] Elements d'una presa

• L'embassament és el volum d'aigua que queda retingut per la presa.
• El vas és la part de la vall que, en inundar-se, conté l'aigua embassada.
• La tancada o broquet és el punt concret del terreny on es construeix la presa.
• La presa o cortina pròpiament dita. Té les funcions bàsiques són, d'una banda garantir l'estabilitat de tota la construcció, suportant una empenta hidrostàtic de l'aigua molt fort, i per altra no permetre la filtració de l'aigua cap avall.

Al seu torn, en la presa es distingeixen:

• Els paraments, cares o talussos, que són les dues superfícies més o menys verticals principals que limiten el cos de la presa: l'interior o d'aigües amunt, que està en contacte amb l'aigua, i l'exterior o d'aigües avall.
• La coronació és la superfície que delimita la presa superiorment.
• Els estreps o encastament són els laterals del mur que estan en contacte amb la tancada contra la qual es recolza.
• La fonamentació és la superfície inferior de la presa, a través de la qual descàrrega el seu pes al terreny.
• El sobreeixidor o abocador és l'estructura hidràulica per la qual sobreïx l'aigua excedent quan la presa ja està plena.
• Les comportes són els dispositius mecànics destinats a regular el cabal d'aigua a través de la presa.
• La descàrrega de fons permet mantenir l'anomenat cabal ecològic aigües avall de la presa.
• Les preses són també estructures hidràuliques, però de menor entitat, i són utilitzades per extreure aigua de la presa per un cert ús, com pot ser l'abastament a una central hidroelèctrica o a una ciutat.
• Les rescloses permeten la navegació "a través" de la presa.
• L'escala de peixos que és el sistema que permet la migració dels peixos en sentit ascendent del corrent.

[edita] Tipus de preses

Els diferents tipus de preses responen a les diverses possibilitats de complir la doble exigència de resistir l'empenta de l'aigua i evacuar quan sigui precís. En cada cas, les característiques del terreny i els usos que se li vulgui donar a l'aigua, condicionen l'elecció del tipus de presa més adequat.

Existeixen nombrosos tipus, començant amb què es pot parlar de preses fixes o mòbils, però primer hem de classificar en dos grans grups segons la seva estructura i segons els materials emprats en la seva construcció.

Existeixen també preses inflables, basculants i pivotants, però són de molta menor entitat o han caigut en desús, per la qual cosa no es consideren aquí. Secció esquemàtica d'una presa de tipus gravetat

[edita] Segons la seva estructura

• Preses de gravetat. Són totes aquelles en què el seu propi pes és l'encarregat de resistir l'empenta de l'aigua. L'empenta de l'embassament és transmès cap al terra, per la qual cosa aquest ha de ser molt estable capaç de resistir, el pes de la presa i l'embassament. Constitueixen les represes de major durabilitat i que requereixen un menor manteniment. La seva estructura recorda a la d'un triangle isòsceles ja que la seva base és ampla i es va estrenyent a mesura que es puja cap a la part superior, encara que en molts casos el costat que dóna a l'embassament és gairebé de posició vertical. La raó per la que existeix una diferència notable en el gruix del mur a mesura que augmenta l'altura de la presa és degut a que la pressió en el fons de l'embassament és major que a la superfície; d'aquesta manera, el mur haurà de suportar més força al llit de la llera que a la superfície. La inclinació sobre la cara aigües amunt fa que el pes de l'aigua sobre la presa incrementi la seva estabilitat.

• Preses de volta o preses en arc. Són totes aquelles en les que la seva pròpia forma és l'encarregada de resistir l'empenta de l'aigua. Degut a que la pressió es transfereix en forma molt concentrada cap a les vessants de la tancada, es requereix que aquesta sigui de roca molt dura i resistent. Constitueixen les represes més innovadores en quant al disseny i les que necessiten una menor quantitat de formigó per a la seva construcció. Quan la presa té una curvatura en el pla vertical i en el pla horitzontal, també es denomina de volta. Per assolir les seves complexes formes es construeixen amb formigó i requereixen una gran habilitat i experiència per part dels seus constructors que han de recórrer a sistemes constructius poc habituals.

Presa de gravetat

Presa de volta

Presa de contraforts

[edita] Segons el seu material

• Preses de formigó. Són les més utilitzades en els països desenvolupats ja que amb aquest material es poden elaborar construccions més estables i duradores. Normalment, totes les preses de tipus gravetat, arc i contrafort estan fetes d'aquest material. Algunes preses petites i les més antigues són de maó, de carreu i de maçoneria. A Espanya, el 67% de les preses són de gravetat i estan fetes amb formigó ja sigui amb o sense armadures d'acer. La presa de les Tres Gorges situada al curs del riu Iang-Tsé a la Xina és la planta hidroelèctrica i de control d'inundacions més gran del món. Es preveu que estigui a ple rendiment l'any 2011. Una dotzena de ciutats i milers de pobles hauran estat engolits per les aigües, obligant a desplaçar a més d'un milió i mig de persones.

• Preses de materials solts. Són les més utilitzades en els països subdesenvolupats ja que són menys costoses i suposen el 77% de les que podem trobar a tot el planeta. Són aquelles que consisteixen en un farciment de terres, que aporten la resistència necessària per contrarestar l'empenta de les aigües. Els materials més utilitzats en la seva construcció són pedres, graves, sorres, llims i argiles encara que dins de tots aquests els que més destaquen són les pedres i les graves. A Espanya només suposen el 13% del total. Aquest tipus de preses tenen components molt permeables, per la qual cosa cal afegir un element impermeabilitzant. A més, aquestes estructures resisteixen sempre per gravetat, ja que la feble cohesió dels seus materials no els permet transmetre les empentes de l'aigua al terreny. Aquest element pot ser argila, que sempre se ubica en el cor del farciment, o bé una pantalla de formigó, que es pot construir també al centre del farciment o bé aigües amunt. Aquestes preses tenen l'inconvenient que si són depassades per les aigües en una crescuda, corren el perill de caure i fer grans destrosses. Al nostre territori és tristement recordat l'accident de la presa de Tous coneguda popularment com la "Pantanada de Tous", i les aigües després del trencament de la presa, arrasà les riberes del Xúquer.

• Preses d'enroc amb cara de formigó. Aquest tipus de preses de vegades queden classificades entre les de materials solts; per la seva forma d'execució i el seu treball estructural són diferents. L'element de retenció de l'aigua és una cortina formada amb fragments de roca de diverses mides, que suporten en el costat de l'embassament una cara de formigó la qual és l'element impermeable. La pantalla o cara està recolzada en el contacte amb la cimentació per un element de transició anomenada plint, que suporta a les lloses de formigó. Aquest tipus d'estructura va ser molt utilitzat entre 1940 a 1950 a cortines d'altures intermèdies i va caure en desús fins a finals del segle XX en que va ser reprès pels dissenyadors i constructors al disposar de millors mètodes de realització i equips de construcció més eficients.

[edita] Segons la seva aplicació

• Preses filtrants o dics de retenció. Són aquelles que tenen la funció de retenir sòlids, des de material fi, fins roques de grans dimensions, transportades per torrents en àrees muntanyoses, permetent tot i així el pas de l'aigua.
• Preses de control d'avingudes. Són aquelles que tenen per finalitat la de laminar el cabal de les avingudes torrencials, amb la finalitat que no es causi danys als terrenys situats aigües avall de la presa en el cas d'una forta tempesta.
• Preses de derivació. La finalitat principal d'aquestes presses és elevar la cota de l'aigua per fer factible la seva derivació, controlant la sedimentació de la llera de manera que no es obstrueixin les boques de derivació. Aquest tipus de preses són, en general, de poca alçada ja que l'emmagatzematge de l'aigua és un objectiu secundari.
• Preses d'emmagatzematge. L'objectiu principal d'aquestes és retenir l'aigua per al seu ús regulat en irrigació, generació elèctrica, abastament a poblacions, recreació o navegació, formant grans vasos o llacunes artificials. El major percentatge de preses del món, les de major capacitat d'embassament i major altura de cortina corresponen a aquest objectiu.
• Preses de Relaves o Jales (Mèxic). Són estructures de retenció de sòlids solts i líquids de rebuig, producte de l'explotació minera, els quals són emmagatzemats en gots per la seva decantació. Pel comú són de menors dimensions que les preses que retenen aigua, però en alguns casos corresponen a estructures que contenen enormes volums d'aquests materials. Igual que les preses hidràuliques tenen cortina, normalment del mateix tipus de material, abocador, i en comptes de tenir una obra de presa o boca posseeixen un sistema per extreure els líquids.

[edita] Referències

• Manuale dell'Ingegnere. Edició 81. Editat per Ulrico Hoepli, Milà, 1987. ISBN 88-203-1430-4
• Handbook of Applied Hydraulics. Library of Congress Catalog Card Number 67-25809.
• Ray K.Linsley; Joseph B. Franzini. Engenharia de Recursos Hídricos. Editorial da Universidade de Sao Paulo i McGraw-Hill do Brasil, Ltda, 1978.
• Ven Te Chow. Handbook of Applied Hydrology. A Compendium of Water-resources Tecnology. Editorial McGraw-Hill Book Company. ISBN 07-010774-2. 1964.

[edita] Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Presa d'aigua

• Estat dels Embassaments, pantans i preses d'Espanya (castellà)
• La construcció de la Presa Hoover (castellà)
• Conversaciones sobre el agua, Capítol I Entrevista amb Dulce María Camejo Corrales, enginyera pionera de la construcció d'embassament a Cuba. (castellà)