ALKOR DRAKA IBERICA, S.A.

ALKOR DRAKA
IBERICA, S.A.
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Balsas y embalses para riego
1. Introducción
Almacenar un bien en épocas de abundancia, para usarlo en tiempos de escasez, es un
principio de supervivencia y de habilidad de gestión, de¡ cual la naturaleza nos ilustra
con una gran variedad de ejemplos (hormigas, abejas...).
También el hombre se ajusta, en ocasiones, al cumplimiento de este principio.
Concretamente en la gestión de los recursos hídricos, tenemos algunos ejemplos
interesantes (pantanos, trasvases, etc.).
Un caso particular son las balsas o pequeños embalses para uso agropecuario (de 10 a
400 Ha), que resuelven de forma puntual y relativamente económica, generalmente con
cierta rapidez, los problemas de suministro de agua para la agricultura. Dentro de este
tipo de obras, nos centraremos en las balsas de tierra impermeabilizadas con
láminas plásticas, cuyo desarrollo en los últimos años ha sido muy notable.
La comparación de estas balsas con grandes embalses (pantanos) debería estudiarse
en cada caso pero, de manera general, presenta algunas ventajas a favor de las
primeras por su rapidez de ejecución y proximidad a la zona de servicio. Estas ventajas
son comprensibles si se tiene en cuenta que:
•
Los trabajos básicos, previo estudio técnico, para la construcción de las balsas son:
EXCAVAR, COMPACTAR e IMPERMEABILIZAR.
•
No necesitan de grandes estudios, ni de especiales autorizaciones.
•
Al encontrarse la balsa próxima a la zona de suministro, las conducciones presentan
unos costes más reducidos.
Si hacemos un análisis comparativo del coste de los diferentes tipos de construcciones
de balsas (hormigón, obra de fábrica,...), se observa una importante ventaja en
economía, a favor de las balsas de tierra, que puede cifrarse en 1/5 del coste medio de
las demás.
2. El por qué de estas balsas
El agua es uno de los factores de cultivo que de forma más directa interviene sobre la
producción final y su calidad. Los aspectos más importantes para su aplicación a las
parcelas de cultivo son:
Cantidad total aplicada.
Calendario de aplicaciones.
Es precisamente este segundo factor, el que juega un importante papel sobre las
disponibilidades puntuales. Así, es normal que se tengan importantes cantidades de
agua a disposición en los meses de invierno, mientras que en verano estas
disponibilidades se encuentran muy reducidas, creándose una situación de desequilibrio
ya que las demandas máximas de agua de riego corresponden al verano.
En los últimos años, la situación de déficit se ha visto incrementada por diferentes
causas:
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Desvío del agua a otros menesteres (ciudades, industrias, etc.).
Mayor demanda de agua por la agricultura, como fruto de un mayor desarrollo del
regadío.
Incremento importante del coste del agua.
Existen diferentes soluciones para equilibrar la oferta con la demanda: recarga de
acuíferos, trasvases, grandes presas, balsas de tipo medio, etc. De todas ellas, las
balsas de tipo medio son las que pueden realizarse con más facilidad por la iniciativa
privada de pequeños grupos de agricultores, o a nivel de empresa individual, ya que su
coste y los requisitos que precisa están fácilmente a su alcance.
3. Elección del emplazamiento
Es necesario considerar detenidamente los numerosos elementos que influirán en la
construcción y en el coste de la obra. De todos ellos se pueden destacar como
principales:
•
•
•
•
•
•
Accesibilidad.
Proximidad entre la zona de alimentación y la zona de consumo de agua.
Precio del terreno.
Calidad de terreno, que permita una compactación correcta y económica. Seria
necesaria una prospección minuciosa del suelo para detectar posibles afloraciones
de materiales rocosos, de movimiento más costoso y/o posibles filtraciones o
presencia de aguas subálveas, que determinarán una posible necesidad de una
instalación de drenaje.
Riesgos sísmicos. Aunque estos sean mínimos, influirán sobre las pendientes del
talud y, por tanto, sobre el coste de la obra.
Datos climatológicos. Orientación del depósito proyectado. Dirección y fuerza de los
vientos dominantes. Importancia y efecto de “oleaje”. Insolación y vientos.
Evaporación (puede amortiguarse el efecto evaporación con cortavientos colocados
de forma adecuada). Régimen de lluvias: riesgos de erosión en taludes.
Temperaturas extremas y altitud. Son los condicionantes para la instalación de una
protección especial, sobre todo contra el hielo.
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4. Geología, hidrología y demandas hídricas
Conocimiento del tipo de terreno.- Estudio de los mapas geológicos y de las capas
superficiales disponibles que conciernan al lugar elegido o a las zonas próximas.
Investigación sobre los riesgos de fallas y posibles desprendimientos de zonas
inestables. Con un conocimiento previo de la zona, desde el punto de vista
geomorfológico, bastará para determinar si debe hacerse o no un estudio geotécnico
previo.
Características mecánicas del terreno.- Se extraerán muestras representativas hasta el
fondo probable de la excavación. Las características mecánicas son indispensables para
definir la geometría del depósito, calcular asentamientos previsibles bajo la presión de la
columna de agua, calcular las pendientes de los taludes del depósito y los volúmenes de
tierra necesarios.
Investigación sobre los regímenes de agua.- Debe elaborarse, para la obtención de estos
datos, un estudio de aportaciones y demandas de agua, donde habrá que tener en
cuenta:
•
Aportaciones y su régimen, que generalmente se deberán obtener basándose
en estudios hidrogeológicos de la zona, o bien por atoramiento de los cauces
normales de suministro.
•
Demandas para usos no agrícolas: Poblaciones, Granjas, Etc.
•
Demandas para usos agrícolas, para lo cual se deberán conocer los
siguientes datos básicos: Superficie a regar, cultivos existentes o futuros,
demanda de los cultivos mes a mes, eficiencia en el uso del agua de riego.
•
Demandas suplementarias (por ejemplo por problemas de salinidad).
•
Evaporación en la superficie del embalse.
Una vez elaborado el contenido de los apartados 3 y 4 se estará en disposición de:
escoger la localización del embalse, decidir su capacidad, definir su geometría y definir
las condiciones de suministro y distribución.
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5. Definición de la geometría del embalse
1. Tipo de Embalses.- De forma generalizada se pueden definir cuatro tipos de
embalses: Los embalses totalmente en excavación, o desmonte, los embalses
totalmente en terraplén, los embalses mixtos (terraplén excavación) y los embalses
de colina con cerrada (Lagetti collinari). En la mayoría de los casos, el tercer
supuesto será el más usual y el más económico para zonas llanas, mientras que el
cuarto tipo es el que más se ajusta a condiciones de montaña.
2. Forma de la obra.- La forma más económica será, en general, el embalse cuadrado o
rectangular, ya que resulta más simple la realización del perfil y la colocación de la
lámina impermeabilizante. La ejecución de los ángulos rectos es un tema que se
debe cuidar en el diseño y realización de los embalses, ya que facilita en gran modo
la colocación y mantenimiento de la lámina impermeabilizante. En el anexo 1 se da
un método para optimizar las dimensiones y forma del embalse desde un punto de
vista económico.
3. Pendiente de los taludes.- Las características de diseño que a continuación se citan,
dependerán de forma directa de las propiedades del terreno utilizado y del riesgo que
pueda representar en caso de rotura. Estas características son:
•
•
•
La pendiente interior y exterior del embalse.
La altura de agua del embalse (Presión sobre el fondo y paredes).
La altura del terraplén por encima del suelo.
El coeficiente de seguridad será más o menos grande en el estudio de la estabilidad
de los taludes a construir. De todas formas siempre será igual o mayor a 1,5. El
estudio debe basarse en las características mecánicas de cohesión de los suelos y
de los ángulos de rozamiento, de acuerdo con los ensayos que se realicen sobre las
muestras del terreno.
4. Entrada de agua.- El suministro de agua a la balsa debe hacerse mediante tubería,
que puede ser impulsada por diferentes sistemas (bombeo, sifón, cota, etc.).Debe
cuidarse el punto de impacto del agua sobre el elemento impermeabilizante,
mediante un sistema de dispersión.
5. Seguridad.- Citaremos en este apartado los puntos a tener en cuenta. A saber:
•
Cresta de seguridad.- Es la reserva de altura entre el nivel más alto de agua y la
coronación de las paredes del embalse. En función de la longitud existente en el
plano del agua en la dirección de los vientos dominantes (fetch) y de la velocidad del
viento, se puede calcular la altura previsible de las olas y a la vez la velocidad de
propagación de las mismas. Esta cresta de seguridad resulta esencial puesto que
constituye un elemento de protección frente al oleaje o, en general, a subidas
accidentales de las aguas. En los casos de llenado del embalse por gravedad es
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obligatorio la instalación de aliviaderos. Es necesario remarcar que los casos más
graves de rotura se deben a desbordamientos del agua por encima de las crestas. De
forma generalizada, para “fetch” inferiores o iguales a 500 metros, sea cual sea la
fuerza del viento, deben proveerse crestas de seguridad mínimas de 1 metro.
•
Evacuación del agua.- La evacuación normal de las aguas en la red (riego,
conducción de agua potable,...), debe ser complementada con un dispositivo de
evacuación de urgencia para los casos de subida excepcional del nivel de las aguas.
•
Inspección y mantenimiento.- Resulta indispensable para una larga vida útil y
buen funcionamiento del embalse, una inspección periódica, que permita establecer
cuales deben ser los trabajos de mantenimiento.
6. Utilidad del drenaje
El hecho de disponer de embalses de estanqueidad destinados a la agricultura, es una
realidad gracias a las láminas plásticas. Con todo, deben extremarse al máximo los
cuidados para evitar posibles fugas y los daños que posteriormente se puedan
ocasionar. Una medida de seguridad la proporcionan los sistemas de drenaje, de los que
se ocupa este apartado.
Drenajes de agua y gas.-
Reducción de los daños en caso de fuga de agua.- En caso de fuga de agua es
necesario evitar que el accidente provoque daños costosos debidos a una exigencia
exagerada de las prestaciones de la membrana.
a) Caso de una membrana sin perforación: Presión subterránea procedente de una
capa freática elevada o por infiltraciones laterales. Las presiones subterráneas
pueden provenir, asimismo, de gases de origen biológico aprisionados bajo la
membrana. Los daños pueden ser provocados por una ruptura de la membrana al
estallar o por un exceso de tensión.
b) Caso de una membrana perforada accidentalmente: En toda obra hidráulica, salvo
en casos estudiados especialmente, es prácticamente imposible garantizar la
estanqueidad total. Sin embargo, debe evitarse que un orificio accidental y
perfectamente reparable, se convierta en el centro de fugas importantes por
concentración de esfuerzos y minado del terreno.
Detección de fugas y control de su caudal.- El proyectista de una estanqueidad debe
prever siempre las fugas y ha de evaluar sus consecuencias.
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•
Primer caso: Las consecuencias son tales que la fuga es inaceptable. La
exigencia de un caudal de fuga nulo conlleva una concepción especial. Por
ejemplo, una estanqueidad doble.
•
Segundo caso: Las consecuencias son aceptables. Es el caso más frecuente. Es
por tanto necesario fijar un caudal de fuga admisible, el cual no deberá elevar el
nivel freático de la zona de la base del embalse. Para su control se instalarán los
correspondientes piezómetros.
Después es preciso decidirse por un sistema de drenaje capaz de verificar este caudal y
así poder tomar a tiempo las disposiciones necesarias para remediar un posible
rebosamiento.
Dependiendo de cuales sean las características de situación del agua a evacuar, se
utilizan drenes de Cintura, Ramificados o Elementos especiales. No hay que omitir
tampoco la posibilidad de evacuar el aire encerrado debajo de la lámina, creando una
circulación de aire por ambos lados de la misma.
Los efectos del viento sobre las paredes de un depósito impermeable se traducen en
esfuerzos de sobrepresión o de depresión (succión), pudiendo ocasionar, estos últimos,
una elevación de la membrana. El papel del drenaje consiste en anular este efecto.
Puede realizarse:
• Bien prolongado hasta la cresta del talud la red de tuberías perforadas para el
drenaje del agua, e instalando «chimeneas» sobre la coronación.
• Bien proveyendo simplemente y a distancias regulares en la parte superior de los
taludes (sobre el nivel máximo de¡ agua) aberturas en la membrana (llamadas
airvents).
Croquis que detallan los problemas debidos a la presencia de agua y gas bajo la
geomembrana.
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7. Construcción del embalse
Preparación del terreno y trabajos preliminares. Ante todo, es necesario eliminar las
raíces existentes en el emplazamiento del depósito, levantar la superficie arable y,
eventualmente, aplicar un herbicida total. La segunda etapa consiste en la realización de
las obras que se haya previsto para el lecho del embalse o bajo los diques. Así, a
l
entrada y salida de aguas puede realizarse: Por encima de la cresta con bombeo de
agua, Por el fondo del embalse y, en este caso, la zanja de implantación ha de ser
abierta y después de la colocación del tubo o tubos, debe ser cuidadosamente rellenada
y compactada, antes de cualquier otro movimiento de tierras. En caso de que la cantidad
de rellenado a realizar exija más tierras que las aportadas por la excavación, es mejor
asegurarse de la calidad de las mismas según la zona de donde van a ser tomadas.
Los movimientos de tierra comprenden la excavación y la formación de terraplenes.
Es importante verificar que las tierras excavadas son completamente aptas para el
terraplenado. Para ello, es muy útil instalar al lado del emplazamiento un área de ensayo
de pequeñas proporciones que permita comprobar la aptitud de la tierra para el
compactado, y el número de pasadas que deberá efectuar la maquina elegida para
obtener la densidad seca conveniente del terreno y su óptimo contenido en agua. Esta
área de ensayo reduce considerablemente las operaciones sobre el terreno.
El compactado se lleva a la práctica sobre el terreno por capas de tierra que pueden
oscilar de 50 cm a 1 metro en función de la maquinaria utilizada. Para pequeños
embalses, el traxcavador efectuará pasadas en capas de 50 cm, o bien se utilizará un
rodillo de 20 Tm de carga vibrante, tirado por un tractor. Es esencial obtener un grado
de compactado igual al 90-95% del Optimum Proctor modificado.
Una vez finalizado el lecho de colocación de la lámina se debe examinar
cuidadosamente, particularmente la capa superficial, que debe estar libre de guijarros o
de bloques cuya agresividad sea perjudicial para una buena resistencia de la lámina en
el tiempo.
Si se tienen dudas sobre la agresividad del lecho de colocación, pueden realizarse
fácilmente tests de perforación bajo carga de agua en un laboratorio. En caso necesario,
un buen acabado del talud que debe recibir la lámina puede conseguirse mediante
instalación de una capa de arena drenante. Si no puede encontrarse este tipo de arena
cerca, quizá sea más económico instalar sobre el lugar indicado un geotextil que aporte
al sistema una resistencia mecánica suplementaria.
Una vez instalada la lámina (apartado 8), la cuestión está en la necesidad o no de una
cobertura que asegure a la vez su protección contra los agentes atmosféricos y un
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8
lastrado de la lámina para evitar que se levante a causa de presiones o depresiones
motivadas por el viento. Esta cobertura es de una importancia variable: - puede tratarse
simplemente de un tejido geotextil puesto sobre la lámina para protegerla de los rayos
U.V. y también para disminuir su envejecimiento. Este geotextil, si está provisto de
«bolsas», puede lastrarse con pesos diferentes. Esta protección puede ser continua o
local, es decir, limitada a ciertas bandas según sea la pendiente del talud. Así mismo
puede limitarse a las zonas en donde las tensiones son más fuertes, por ejemplo las
superiores del talud. También puede hacerse con una capa de arena y/o gravilla rodada.
En los embalses más importantes se instala sobre esta capa una segunda de escollera.
En España y hasta el presente, la mayoría de embalses impermeabilizados con lámina
de PVC, no tienen protección. La cara vista, está tratada con aditivos anti U.V.
Es imprescindible una dirección de obra para asegurar la correcta ejecución de los
diferentes trabajos de construcción de la balsa.
8. lmpermeabilización
Existen en el mercado diferentes tipos de láminas plásticas que permiten la
impermeabilización de embalses (PVC, PE, Caucho-Butilo, etc.). En esta publicación nos
referiremos únicamente a la lámina de PVC.
La primera parte del planteamiento consiste en elegir, sobre la base de las
características de la obra, el tipo de membrana (PVC reforzado o no reforzado, espesor,
color).
Partiendo de láminas de 2,05 m de ancho, se escoge una determinada anchura de
panel, y se estudia el recortado de la superficie a revestir. Todo ello influye directamente
en el costo de la impermeabilización. En efecto, la elección de paneles mayores
aumenta el coste del transporte, pero disminuye el número de soldaduras a realizar en la
obra, y al revés. También existe una anchura óptima a elegir en función de la forma del
embalse.
El ensamblaje de las láminas en paneles se realizará preferentemente en talleres de
confección. Normalmente, se trata de una soldadura térmica (aire caliente) con máquina
automática. La zona de recubrimiento, el solape entre láminas, es solamente de algunos
centímetros. Este valor es muy útil en la evaluación de¡ suplemento de material a
prevenir con relación a la superficie neta a recubrir. En el taller hay que controlar
continuamente estas soldaduras en toda su extensión, repasándolas con un punzón o
con cualquier otro sistema de control.
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El embalaje y transporte han de ser supervisados con el mismo cuidado para evitar
cualquier degradación del material. Este embalaje puede realizarse por plegado y
colocando las piezas en cajas o enrollando la lámina alrededor de un mandril rígido.
En la obra, la soldadura la realizará también personal especializado y por aire caliente.
El solapamiento entre los bordes de los paneles será del orden de 15 cm, lo cual habrá
de tenerse en cuenta en la medición. También en esta ocasión habrá que controlar
continuamente las soldaduras en toda su extensión.
El anclaje de las láminas tendrá que realizarse en la coronación del talud. El método más
corriente consiste en utilizar una zanja periférica en la cual se fija la lámina.
Se cavará esta zanja a un metro de la cresta del talud, y será de unas dimensiones
mínimas de 30 x 30 cm. Otro método, a veces más económico, consiste en colocar la
lámina sobre el coronamiento del talud, lastrándola suficientemente. Este método exige
que se haya podido calcular el talud con exactitud, teniendo en cuenta las tierras
disponibles y la inclinación, para que así no pueda tener lugar ningún deslizamiento de la
lámina. De todas maneras, aconsejamos que se proceda en dos etapas:
Instalar el panel y lastrar provisionalmente la membrana en la coronación con sacos de
arena, u otros elementos.
Después de realizar las soldaduras entre paneles, dejar que se destense la membrana,
colocar a continuación el extremo superior del panel en la zanja y rellenarla,
compactando la tierra aportada.
Este método tiene la ventaja de reducir las tensiones de la membrana bajo el efecto de
su peso y de aumentar, por otra parte, su duración.
Alrededor de las tuberías de entrada y salida de agua y de las de aliviadero, si se
hicieren, la lámina ha de recostarse. En caso de tuberías de PVC, una pieza especial
“manguito” se desliza alrededor de la tubería, se suelda a ésta, y después a la
membrana. En el caso en que la tubería sea de otro material, la unión del manguito
debe hacerse por encolado o presión y posterior sellado. Es importante que este trabajo
se haga con gran atención. Además, es recomendable prevenir un sistema de disipación
de la energía, en el punto de contacto del agua de llenado con la lámina
impermeabilizante.
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9. Obras complementarias
•
Murete perimetral de cemento. Para concluir el embalse, puede optarse por
realizar un murete perimetral de cemento en la zona de coronación.
•
Tuberías y aliviadero por encima de coronación. En los casos más sencillos en
los que no se ha previsto la entrada de agua y salidas de aliviadero incluidos en la
obra general, es el momento de instalarlos por encima de la zona de coronación
del embalse.
•
Valla perimetral. Una valla periférica a la obra protegerá la membrana del
vandalismo y de los animales y evitará accidentes. Además, la colocación de una
cuerda en los extremos de la balsa servirá de salvavidas para las posibles caídas
de personas.
•
Protección de taludes exteriores. Pueden utilizarse los siguientes sistemas:
•
Riegos asfálticos
•
Vegetación
•
Mallas de vaso.
10. Recepción del embalse
La recepción se basará esencialmente en los puntos siguientes:
•
•
•
•
Estado de las soldaduras.
Funcionamiento correcto de las entradas y salidas de agua.
Funcionamiento de los sistemas de evacuación urgente.
Control de fugas.
Se procurará llenar el embalse por fases, para así controlarlo bajo alturas de agua
progresivas.
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11.- Estimación del coste
Cuando se plantee la realización de un embalse, será necesario tener en cuenta los
siguientes componentes del coste:
Coste de los estudios hidrológicos básicos: prospección y obtención del agua necesaria,
análisis de calidad del agua y examen de la necesidad, o no, de tratamientos antes de su
uso.
Coste del estudio de concepción del embalse o proyecto: equipo de estudios o ingeniero
consultor y asistencia del especialista en estanqueidad.
Coste de canalización del agua: instalación de los conductos de entrada, salida y
derivación de seguridad, bombeos eventuales a prever, tratamiento eventual del agua
corriente abajo y zanja bajo el dique o talud a construir.
Coste de la preparación del terreno o eliminación de residuos vegetales.
Coste de los movimientos de tierras: excavación, terraplenado y compactación de
90/95% del punto óptimo Proctor.
Coste de la colocación eventual del drenaje.
Coste de la limpieza cuidadosa de la capa superficial de tierra: refino de taludes
interiores.
Coste del transporte eventual de arena o de otras tierras seleccionadas.
Coste de un eventual geotextil antipunzonamiento y/o drenante, colocado sobre el
terreno.
Coste de la impermeabilización compuesta de materiales, preensamblado de las
láminas en paneles, mano de obra de colocación, soldadura y control.
Coste de una eventual protección de dicha impermeabilización: lastrado, aportación de
arena, geotextil u otro sistema.
Coste de los trabajos complementarios: coronamiento de la obra, vallado, salida de agua
de «urgencia».
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ANEXO Nº1
Optimización de las dimensiones y forma del embalse desde el
punto de vista económico
El objeto de este anexo es orientar en la elección del embalse bajo un punto de vista
económico de la forma y dimensiones más adecuadas.
La forma de presentación en cuadros y gráficos se ha conseguido sobre los tres
elementos que de manera sustancial más influyen en el coste: movimiento de tierras,
superficie de impermeabilización y superficie de terreno ocupado.
Además ha sido necesario fijar una serie de premisas para poder establecer
comparaciones:
• La pendiente interior del embalse será de 3:1.
• La pendiente exterior del embalse será de 2:1.
• El pasillo de coronación será de 2 m.
• La diferencia entre la altura del embalse y la del agua será de 1 m.
• Las alturas de vaciado y de rellenado han sido concebidas de forma que se
compensen los volúmenes excavados y aportados con 5% de diferencia, de
manera que volumen vaciado = 1,05 volumen de rellenado, para compensar las
pérdidas en los movimientos de tierra.
El cuadro n.º 1 nos indica los valores absolutos, calculados para una altura total del
embalse de 6 m. y de forma rectangular a = 2 b.
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CORTE TIPO
X = PROFUNDIDAD DE TERRENO A EXCAVAR
H-X = ALTURA DE TERRAPLEN A CONSTRUIR
L = ANCHURA PISTA EN ZONA Coronación
H = ALTURA DEL TALUD
NIVEL DEL TERRENO ANTES DE LA CONSTRUCCIÓN
Cuadro nº 1
Capacidad de embalse
Cantidad de tierras
a desplazar
Superficie a
impermeabilizar
Superficie de terreno
ocupado
4000 m³ = 100 %
2559 m³ = 100%
2664 m³ =100 %
3616 m³ =100 %
6000 m³ = 150 %
3656 m³ = 143 %
3401 m³ =128 %
4564 m³ =126 %
10000 m³ = 250 %
5537 m³ = 216 %
4743 m³ =178 %
6310 m³ =175 %
15000 m³ = 375 %
7647 m³ = 300 %
6301 m³ =236 %
8305 m³ =230 %
20000 m³ = 500 %
9642 m³ = 380 %
7750 m³ =290 %
10115 m³ =280 %
30000 m³ = 750 %
13534 m³ = 530 %
10506 m³ = 395 %
13462 m³ =372 %
Sobre la base 100 de este cuadro se puede observar que si multiplicamos la capacidad
por 5, la cantidad de tierras a mover se multiplica por 3,8 la superficie a impermeabilizar
por 2,9 y el terreno ocupado por 2,8.
Según nuestros cálculos hemos llegado a la conclusión de que si pasamos de la forma
rectangular a=2b a la cuadrada a=b, las variaciones de estos tres factores son casi
despreciables de 1 a 2% máximo, por lo cual sólo hablaremos de la forma rectangular.
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Cuadro Nº2
Capacidad de embalse
6000 m³
10000 m³
15000 m³
20000 m³
30000 m³
Cantidad de t ierras
a desplazar
+0%
3660 m³
+2,2 %
5661 m³
+4,1 %
7963 m³
+6,2%
10236 m³
+6,9%
14470 m³
Superficie a
impermeabilizar
- 3,6 %
3277 m³
-6%
4460 m³
- 8,5 %
5763 m³
- 9,9 %
6980 m³
-12,1 %
9233 m³
Superficie de terreno ocupado
-3%
4426 m³
- 4,8 %
6007 m³
- 6,9 %
7733 m³
- 7,9 %
9314 m³
- 9,5 %
12188 m³
El cuadro nº 2 nos indica los aumentos o disminuciones en % sobre los valores de cuadro
nº 1, si tomamos como hipótesis una altura de agua de 7 m en lugar de 5 m.
De acuerdo con la hipótesis que se reflejan en el cuadro nº 1, hemos confeccionado un
gráfico que nos permite, en función de la capacidad elegida, determinar los tres
parámetros fundamentales del coste de un embalse.
Modo de empleo del gráfico
Sé eligirá una capacidad teórica del embalse de acuerdo con las necesidades de
almacenamiento (por ejemplo entre 20.000 y 30.000 m³ y marcaremos en el eje de
ordenadas dicha capacidad).
Desde este punto del eje horizontal nos desplazaremos verticalmente hacia arriba y
obtendremos el punto y de intersección con la curva de desplazamiento de tierras.
Si desde este punto trazamos la horizontal encontraremos en el eje de ordenadas el
punto A, que nos permite leer la cantidad de tierras a desplazar para realizar un embalse
de la capacidad elegida.
A la derecha de los puntos de la curva correspondiendo a las capacidades de
4000/6000/10000/15000/20000/30000 m³, podremos leer las informaciones siguientes:
c x d = Dimensiones del embalse en la zona de coronación. (hipótesis tomada c 2 d )
x/y siendo x = Profundidad excavada en el terreno e y = Altura del dique a construir sobre
el terreno (hipótesis tomada en el gráfico x + y = 6 m)
Si desde el eje de abscisas, en la capacidad elegida nos desplazamos de la misma
manera verticalmente hasta la intersección con dos curvas y descendemos a encontrar el
eje de ordenadas en su parte baja, podremos leer:
-
La superficie en m2 de material de estanqueidad necesario.
La superficie de terreno total necesaria a ocupar por el embalse.
Debemos hacer notar que la escala es idéntica para ambas curvas. Por lo tanto para una
capacidad determinada podemos obtener los tres valores A, B y C.
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El coste total del embalse podrá evaluarse de esta manera:
Si la altura de agua = 5 m.
Coste = A x 1,062 x (coste desplazamiento de tierras/m³) + B x (coste material de
estanqueidad/m²) + C = (coste del terreno/ m²).
Si la altura de agua = 7 m. (Embalse de 20.000 m³, por ejemplo)
Coste total = A x 1,062 x (Coste desplazamiento de tierra/m³)+B x 0,90 x (coste
del material de estanqueidad/m²) + C x 0,921 X (Coste del terreno/ m²).
Siendo 1,062, 0,901 y 0,921 los coeficientes de reducción o aumento del cuadro
nº2.
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ANEXO Nº 2
Selección y características de las láminas impermeabilizantes
de PVC
Cuadro orientativo sobre selección de láminas
Lámina Talud
1,2 mm
1,2 mm
reforzado
1,5 mm
1,5 mm
reforzado
1,2 mm
reforzado
Fieltro +
1,5 mm
1,2 mm
reforzado
Fieltro
1,5mm
1,5 mm
reforzado
1,5 mm
reforzado
Arcilloso
3:1< T < 2:1
C < 250 m
H < 10 m
90 Proctor
Lámina
fondo
1,2 mm
Arcilloso
T > 2:1
C < 250 m
H < 10 m
90 Proctor
1,2 mm
Arcilloso
3:1 < T < 2:1
C < 250 m
H > 10 m
90 Proctor
1,2 mm
Arcilloso
T > 2:1
C > 250 m
H > 10 m
90 Proctor
1,5 mm
Algo
Rocoso
3:1 < T < 2:1
C < 250 m
H > 10 m
95 Proctor
1,2 mm
Algo
Rocoso
3:1 < T < 2:1
C > 250 m
H > 10 m
95 Proctor
Fieltro +
1,2 mm
T = 2:1
C > 250 m
10 < h < 15 m
95 Proctor
1,5 mm
T > 2:1
C > 250 m
H > 10 m
95 Proctor
1,2 mm
reforzado
Terreno
Pendiente
Algo
Rocoso
Algo
Rocoso
Dimensiones
Altura
Compactación
Las láminas del presente cuadro son en calidad intemperie.
Características de las láminas de PVC
NO REFORZADA
Espeso
Ancho
Peso
Migración
Plastificantes
Envejecimiento
Térmico (perdida
de peso
Resistencia
tracción
Alargamiento
Rotura
Estabilidad
Resistencia
Desgaste
Adherencia
entre capas
L
T
L
T
L
T
L
T
DISEÑBALSA.DOC
NORMA
REFORZADA
Unidad
1,2 mm
1,5 mm
UNE
Unidad
1,2 mm
1,5 mm
mm
mm
gr./m²
1,2±10%
1500±1%
1525±10%
1,5±10%
1500±1%
1900±10%
53221
53221
mm
mm
gr./m²
1,2±10%
1500±1%
1500±10%
1,5±10%
1500±1%
1900±10%
%
< 2,5
<2
53358
%
<3
< 2,5
%
<2
<2
53358
%
<2
<2
>15
>15
>200
>200
>2,25
>2
>70
>60
>70
>60
>15
>15
>200
>200
>2
>2
>80
>70
>70
>60
53155
N/50mm
53165
%
53358
%
53358
53326
53362
N
daN
50mm
>1100
>1100
>15
>15
<-1
<+1
>200
>200
>60
>50
>1200
>1200
>15
>15
<-1
<+1
>250
>250
>60
>50
Mpa
%
%
daN
daN
50 mm
17
ANEXO Nº 3
Accidentes más frecuentes y su previsión
Nº
1
Accidente
Boquete en el talud
Posibles causas
Asentamiento
Aguas subterráneas
Roturas del material
Desbordamientos
Suelos expansivos
Roedores
2
Rotura de material
Rusticidad excesiva del talud
Asentamientos
Mala soldadura
Material de calidad
Deficiente o inadecuado
oleaje
Viento
(succión y presión)
Oquedades bajo la expansión
Degradación por los agentes
atmosféricos
Roedores
Mal llenado(mueve refino)
Previsión
Una buena compactación de
taludes.
Drenaje subterráneo
(ver punto 2)
Drenaje de cintura
Poner un fieltro
Hacer un refino de taludes
Limitar altura de llenado.
Conocer con detalle
La composición de las
arcillas con que se trabaja.
Prever con tratamientos
adecuados la erradicación.
Poner fieltro.
Hacer un buen refino.
Buena compactación.
Comprobar la perfecta
soldadura en el momento de
su instalación.
Asegurarse de la con
anterioridad de la calidad del
material y de sus
características de uso.
Calcular el oleaje y poner
fieltro adecuado o limitar la
pendiente del talud
Prever los anclajes
adecuados no vaciar
totalmente la balsa.
Sistemas de seguridad
Buena compactación base.
Evitar niveles de agua en la
balsa muy bajos durante
periodos largos de tiempo
Tratamientos específicos
contra ellos en los casos
donde se detecten.
Hacer la obra adecuada para
el llenado. Dispersor de
energía.
Caída de perros y alimañas en Valla que cierre
balsa y desgarre posterior.
correctamente el recinto.
3
Pérdidas de agua por la toma Mala construcción toma
Asentamientos de la base
ciclos de hielo y deshielo
4
De personas
Cuidar compactación base.
Mantener un mínimo nivel de
agua en el embalse.
Varias
5
Otros
Movimientos sísmicos
Sabotaje y vandalismo.
DISEÑBALSA.DOC
18
Dar un tratamiento adecuado
al estudio de la toma
Valla de cierre. Cuerda de
seguridad
Conocer la probabilidad de
tales fenómenos, y si es
necesario prever su aguante.
Servicios de vigilancia.