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HIDROLOGÍA SUPERFICIAL Y SUBTERRANEA ENERO-JUNIO 2017

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Civil

UA de HIDROLOGÍA SUPERFICIAL Y SUBTERRANEA Fase 1. Introducción Evidencia #3

Reporte de visita técnica a presa “Rompe Picos”

Nombre completo del alumno: Oscar Alan Becerra Crispín Número de matrícula: 1605662 Número de grupo: 004 M.C. Omar Antonio Cardiel Vázquez

Cd. Universitaria a 20 de Febrero de 2017, San Nicolás de los Garza, Nuevo León.

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Índice Introducción ....................................................................................................................................... 3 Metodología. ...................................................................................................................................... 6 Contenido. ......................................................................................................................................... 7 Fotos ................................................................................................................................................... 8 Conclusión ......................................................................................................................................... 8 Bibliografía ......................................................................................................................................... 9

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Introducción Las grandes ciudades modernas se enfrentan a la problemática del manejo sostenible de sus recursos hídricos, por lo que el desarrollo de la infraestructura hidráulica adecuada y eficiente se hace indispensable para ello. En México como en otros países, la falta de conocimiento del peligro por inundación en zonas urbanas alientan la ocupación de zonas aledañas a ríos (p. e. llanuras de inundación). Los asentamientos humanos quedan dentro de estas zonas, lo cual ocasiona que la población sea vulnerable a los fenómenos hidrometeorológicos, y en particular a los eventos extremos o atípicos. Las inundaciones por desbordamientos de ríos son fenómenos normales que forman parte del comportamiento de los mismos, y se incrementan cuando el hombre altera, interfiere o invade el curso natural de estos. Una inundación es el aumento acelerado del nivel de agua a lo largo de un río. Ocurren con gran rapidez generando caudales a gran velocidad que arrasan lo que encuentran a su paso. Además, pueden producir rompimientos de estructuras de control como por ejemplo las presas. También, pueden ocasionar el desgajamiento de laderas que pueden generar represamiento de aguas, así como el colapso total de los sistemas de alcantarillado pluvial en las ciudades Una manera de contener los escurrimientos pluviales provenientes de zonas de montañas es a través de estructuras reguladoras como las presas. En particular, el tipo de presas construidas para este fin son las llamadas Presas Rompe Picos (PRP), las cuales están diseñadas para regular la crecida disminuyendo el pico del hidrograma. 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, eliminación de avenidas (evitar inundaciones aguas 3

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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 diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso. En cada caso, las características del terreno y los usos que se le quiera dar al agua, condicionan la elección del tipo de presa más adecuado. Existen numerosas clasificaciones, dependiendo de: 

si son fijas o móviles (hinchables, por ejemplo)



su forma o manera de transmitir las cargas a las que se ve sometida



los materiales empleados en la construcción

Dependiendo de su forma pueden ser: 

de gravedad



de contrafuertes



de arco simple



bóvedas o arcos de doble curvatura



mixta, si está compuesta por partes de diferente tipología

Monterrey se localiza en un valle rodeado de montañas con una orografía accidentada, lo cual genera gran cantidad de escurrimientos con velocidad importante de flujo que llegan, en ciertos lugares, a desbordar los afluentes naturales (ríos y arroyos) que cruzan la ciudad. Esta situación se vuelve cada vez más crítica, ya que la mayor parte del suelo de la ciudad esta urbanizado, dejando 4

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insuficiente área para que se absorban los escurrimientos y se recarguen los acuíferos. Como parte de una solución integral, los gobiernos federal y estatal construyeron la llamada presa “Rompepicos”, ubicada en el cañón de la Huasteca, su función principal consiste en controlar y retardar los escurrimientos en el río Santa Catarina que cruza el área metropolitana de Monterrey. Esta estructura hidráulica permite contener y regular las crecientes provocadas asociadas a eventos climáticos extremos como por ejemplo los huracanes. Para su construcción se diseñó un concreto especial compactado con rodillo, conocido como CCR, el cual tiene una mayor rapidez de colocación, bajo calor de hidratación, menor costo que los concretos convencionales. Para incrementar su durabilidad se emplearon adiciones minerales. La cortina es de tipo piramidal con una altura de 70 m y 240 m de corona, con capacidad para retener hasta 90 millones de metros cúbicos La presa rompe picos fue un proyecto que inició en la administración del gobernador Sócrates Rizzo García, misma que se comenzó a construir para la gestión de Fernando Canales Clariond, la prosiguió Fernando Elizondo Barragán y la concluyó, e inauguró, el ex gobernador José Natividad González Parás. La citada presa se creó con la finalidad de ir dosificando las corrientes de agua que bajan de la Huasteca al río Santa Catarina y evitar las severas inundaciones, como las que ha sufrido la ciudad de Monterrey en las últimas décadas. El diseño de la obra es conformada por dos cortinas de gran tamaño en la parte elevada de la sierra conocida como La Garganta y ayuda a que el agua no baje de manera rápida para de esta forma tener un cause controlado. Con un costo total de 530 millones de pesos, la construcción de esta presa en su tiempo fue criticada, se desconfiaba de su efectividad y además se consideraba un gasto elevado e innecesario.

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Metodología. En la vista técnica a la presa se realizaron distintas actividades en relación a la Ingeniería y a la hidrología. 1. Al llegar a la Huasteca en Santa Catarina, se identifican los cañones de la zona y se observa las líneas de escorrentía del lugar, tratando de identificarlos en un mapa topográfico del lugar. 2. Al llegar a la presa, se hacen observaciones en diferentes puntos de la presa: I.

Estando sin agua, se vista la parte posterior de la presa (aguas arriba) y se observa el diseño de esta.

II.

Se sube a la mitad de la presa para realizar observaciones de los túneles de inspección dela presa.

III.

En la parte superior de la presa se nos habla del tipo de concreto que se usó para la presa y por qué se usó.

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Contenido. El objetivo específico de la presa es amortiguar las crecientes (disminuir los picos de las avenidas) provocadas por huracanes o lluvias de alta intensidad, con lo cual se pretende mitigar los daños a la población, y evitar inundaciones en el área metropolitana de Monterrey. En relación con la geología del lugar y aprovechando las paredes naturales del cañón, se diseñó una cortina de tipo piramidal con una profundidad de cimentación de 40 m y 70 m de altura de pared o cortina, base de 25 m de ancho y 240 m de corona. Cuenta con un conducto bajo rectangular de 6 m por lado que regulará las avenidas de mediana intensidad hasta de 860 m3/s y un vertedor de 60 m de ancho en su parte alta que permitirá regular el flujo hasta de 3,400 m3/s en conjunto. La pared aguas arriba se construyó a base de pre-colados, y en la pared aguas abajo un talud escalonado de 60 cm de peralte. Esta cortina tiene la capacidad de retener hasta 90 millones de metros cúbicos. Se tardó aproximadamente 2 años en terminar la presa Rompe Picos. En la construcción de la PRP se utilizó concreto compactado con rodillo (CCR), debido a su mayor rapidez de colocación, bajo calor de hidratación, menor costo que los concretos convencionales y fácil fabricación. Sin embargo, este tipo de concreto requirió de un estricto control de la calidad para asegurar que las resistencias reales fueran las esperadas. Así mismo se puso especial intención en todos los aspectos de unión con los demás elementos integrantes de la cortina para evitar las grietas entre ellos por ser elementos con diferentes módulos de elasticidad, utilizando para esto concreto convencional de resistencia especial que funcionó como un elemento de unión.

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Fotos

Conducto de la presa. Presa Rompe Picos

Huracán Alex, aguas arriba.

Huracán Alex, aguas abajo.

Conclusión A pesar de que la construcción de la presa tuvo un muy elevado costo, la presa ha funcionado de acuerdo a su diseño, controlar la cantidad de agua que transporta el rio santa Catarina y evitar con esto daños al área metropolitana. Demostrado en los huracanes Alex y Emily, a pesar de que en el huracán Alex si hubo pérdidas y destrucción de obra civiles, de no haber tenido la presa los daños hubieran sido mucho mayores. Debido a que el volumen de agua retenido por la 8

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presa hubiera desembocado directamente en el rio Santa Catarina y este habría sobrepasado su capacidad. Aunque la presa funciona correctamente. Se han presentado daños cuando huracanes se presentan en Monterrey, esto lo podemos atribuir a falta de más estructuras como esta, ya en casi toda el área metropolitana se presentan estos cañones.

Bibliografía Berga, L. (2006). “El papel de las presas en la mitigación de las inundaciones. The role of dams in fl ood mitigation”. Revista Ingeniería Civil, CEDEX, ISBN 0213-8468, Edición Nº 144, pp. 7-13, Enero 2007. http://www.arqhys.com/construccion/tipos-presas.html Desarrollo

y

Construcciones

Urbanas,

S.A.

DE

C.V.

(DYCUSA),

http://www.dycusa.com/ consulta realizada en noviembre de 2007 González, G. R. (1973). La lluvia en Monterrey, Nuevo León. Estudio cronológico y probabilístico. Boletín bimestral de la división de ciencias agropecuarias y marítimas de ITESM. 147:1-7. http://www.movimet.com/2013/07/cortina-rompepicos-y-el-trayecto-del-rio-santacatarina/

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