Diseño de Presas de Arco

Diseño de Presas de

Arco

Universidad Tecnológica de Panamá

Segundo Semestre 2011

Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2011. 2

PRESAS EN ARCO

Universidad Tecnológica de Panamá. Curso de Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2010 3

Universidad Tecnológica de Panamá. Curso de Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2010 4

Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2011. 5

PRESAS EN ARCO

• En cada punto la compresión es P*R.

•Como el valle se va ensanchando, el radio va aumentando.

• Resulta un arco de doble curvatura.

• Cuando las condiciones son ideales, resultan espesores

muy bajos. 1/10 de la altura o menos.

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PRESAS EN ARCO

• Este tipo de presa se puede construir sólo en valles muy

estrechos (B/H < 2,5) y con calidad roca muy buena.

•Si estas condiciones se cumplen, es la solución más

económica:

Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos. II Semestre 2011 7

Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos . II Semestre 2011 8

PRESAS DE ARCO

Universidad Tecnológica de Panamá. Curso de Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2008 9

R R

PRESAS DE ARCO

2

;

w

V r A

h rt t r

A k r

V k r

2

2

22

;

22

Bdk

senB dV

V kd d

sen

Universidad Tecnológica de Panamá. Curso de Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2008 10

v

d

d

B2

K

4 sin

2

2

B2

K cos

2

4 sin

2

3

f ( )1

4 sin

2

2

cos

2

4 sin

2

3

VALORES INICIALES EN RADIANES

3.1416

root f ( ) ( ) 2.331

SOLUCION EN GRADOS

root f ( ) ( )180

133.563 300.00

350.00

400.00

450.00

500.00

550.00

600.00

650.00

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

VA

RIA

CIÓ

N D

E V

VS

Ø

ANGULO CENTRAL, RAD.

VARIACIÓN DEL VOLUMEN CON EL ANGULO CENTRAL

Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos. II Semestre 2011. 11

PRESAS EN ARCO

• Es frecuente en presas en arco que durante la construcción se

descubran condiciones más difíciles que las consideradas en el

diseño.

• Aumentos de costo y de plazos catastróficos.

• Se requieren prospecciones muy intensas. Gran cantidad de sondajes

y galerías de inspección.

• En Chile, Rapel es una presa en arco y fue un desastre en costos y

plazos.

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Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2011

VISTA AEREA DE LA PRESA DE RAPEL

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VERTEDERO DE LA REPRESA DE RAPEL

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PRESA DE MONTICELLO EN EL LAGO BERRYESSA, CA.

Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos. II Semestre 2011 15

VISTA AEREA DEL COMPLEJO DE LA PRESA HOOVER

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VISTAS DE LA REPRESA DE HOOVER

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CARA AGUAS DEBAJO DE LA PRESA HOOVER

18 Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos. II Semestre 2011

Presa Hoover • 221.4 m de alto. • 379.2 m de long.

• 201.2 m en la base. • 15 m en la corona.

• 3.33 mill. M3 de hormigón • 17 generadores (2,000MW)

• Área del Lago 639 km2 • 13,000 – 16,000 pers./día

• Volumen 2 años del caudal promedio del río Colorado.

• Volumen total 35.2 Km3.

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Fuente: http://www.arizona-leisure.com/gallery/hoover-dam/hoov-14.jpg

GALERIA DE LA PRESA DE HOOVER

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DISEÑO SIMPLIFICADO DE UNA

PRESA DE ARCO Diseñe una presa de arco, basándose en un arco-costilla. La presa

tiene 380 pies de alto y el valle, en forma de U, tiene 600 pies de

ancho. Use hormigón con un esfuerzo permisible de 650 psi.

r β

600’

α

Escogiendo una presa de centro

constante y un ángulo central de 133°30’.

300cos cos 90

2

cos 23 15 ' 0 .919

300P or ende: 326 .5 p ies

0 .919

62.4 326.50 .218

650 * 144

E n 0 ; 0

E n 380 ; 82 .7

w

r

r

hr ht h

h t

h pies t p ies

82.7’

38

0’