www.eadic.com MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. OBRAS DE REGULACIN Y CAPTACIN DE BALSAS TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse 2 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: DISEO DE BALSAS. DIQUE Y EMBALSE INDICE: 1. ASPECTOS BSICOS DEL DISEO DE UNA BALSA4 2. ELEMENTOS DE UNA BALSA7 2.1. SECCIN TRANSVERSAL7 2.2. ENTRADA DE AGUA9 2.3. TOMA Y DESAGE DE FONDO10 2.4. ALIVIADERO17 2.5. DRENAJES23 3. SELECCIN DEL EMPLAZAMIENTO Y ESTUDIOS PREVIOS27 3.1. SELECCIN DEL EMPLAZAMIENTO27 3.2. ESTUDIOS GEOLGICO-GEOTCNICOS28 3.3. ESTUDIOS HIDROLGICOS O DE DETERMINACIN DEL CAUDAL MXIMO A EVACUAR POR EL ALIVIADERO 31 4. DISEO DE BALSAS EN PLANTA34 4.1. VOLUMEN DE EMBALSE34 4.2. REPRESENTACIN DE LA BALSA EN SISTEMAS ACOTADOS34 5. ANLISIS DE LA ESTABILIDAD DE LOS TALUDES. DISEO EN ALZADO41 6. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN46 6.1. TIPOS DE IMPERMEABILIZACIN46 6.2. IMPERMEABILIZACIN MEDIANTE DIQUES DE TIERRAS SIN IMPERMEABILIZACIN EXTERNA47 6.3. IMPERMEABILIZACIN MEDIANTE REVESTIMIENTOS RGIDOS48 6.4. IMPERMEABILIZACIN MEDIANTE REVESTIMIENTOS FLEXIBLES49 7. DETALLES CONSTRUCTIVOS54 7.1. ANCLAJE DE LMINAS IMPERMEABILIZANTES EN EL TERRENO54 7.2. UNIONES ENTRE LMINA IMPERMEABILIZANTE Y ESTRUCTURAS56 7.3. OTRAS PRECAUCIONES A ADOPTAR62 BIBLIOGRAFA.66 3 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse El tema que se desarrolla en los siguientes puntos pretende que el alumno se familiarice con los principales elementos de las balsas para regado, conozca la importanciadelosestudiospreviosaldiseodelasmismasyseacapazde realizar un prediseo de estas infraestructuras en planta y alzado. OBJETIVO 4 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse ElconsumodeaguaenlaagriculturarepresentaenEspaa, aproximadamente,el80%delconsumototaldeesteelemento.Debe recordarsetambinqueelirregularrgimenpluviomtricodelaPennsula Ibricallevaaunimportantedesequilibriotemporalentrelasnecesidadesde aguaylasaportacioneshdricasenformadeprecipitacin,loquehace imprescindiblelaregulacindeestasaportacionesmedianteel almacenamientoenlaspocasdeabundanciaparaemplearlasenperiodos deficitarios.Comosehaindicadoenlostemasdelmodulo2,tradicionalmenteeste almacenamiento se ha realizado en los propios cauces de los ros mediante la construccindepresas.Sinembargo,bienporlafaltadecondiciones geomtricas adecuadas bien por las condiciones de permeabilidad del sustrato, circunstanciasambascadavezmsfrecuentesennuestroscauces(sin mencionarlaproblemticaambiental)hanconducidoalaejecucinde depsitosartificialesobalsas,dondepoderacumularelaguaparasuempleo en el momento que se precise.Elvolumendeunabalsapuedeestablecersecomoelparmetrofundamental paraeldiseodeunabalsa.Estevolumensedeterminaenfuncindelas caractersticas de aportacin y de la demanda de agua. Salvo para volmenes muyreducidos,inferioresaloscienmetroscbicos,enloscualessueleser aconsejablelaejecucindeundepsitodehormign,losmaterialesque constituyenunabalsasernlosexistentesenelterrenodondeseubica, complementadosconlosoportunosgeocompuestosenelcasodequese precisen. Unavezestablecidoelvolumen,esprecisodefinirlabalsaenplantayen alzado.Enalzadolasdosvariablesfundamentalessuelenserlacotamnima delabalsa(omnimoniveldeembalsetil)yladiferenciaentreestayel N.M.N.delabalsa,quesedeterminasumndoleelresguardoadecuadoala altura del terrapln de la balsa. El mnimo nivel de explotacin se determina a partirdelasprdidasenlaredderiegopreviamentediseada,juntoconlas presiones que se necesiten en los hidrantes, segn el sistema de riego que se empleeencadacaso.Laalturadeterraplnesmuyvariable,aunquesuelen serfrecuentesalturasentrediezyquincemetros,dadoqueparavalores mayoreslosesfuerzosytensionescrecenconsiderablementeyenalturas inferiores, si son necesarios volmenes de almacenamiento importantes, debe 1. ASPECTOS BSICOS DEL DISEO DE UNA BALSA 5 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse valorarseelhechodequeunagransuperficiedelminadeaguaembalsada tiene aparejada una alta prdida de agua almacenada por evaporacin directa. En embalses pequeos stas prdidas pueden alcanzar niveles de hasta el 15 % de la capacidad total, lo que puede convertirse en un motivo de inviabilidad delaobraopuedepresentarlanecesidaddeinstalarcubiertassobreel embalse para reducir dichas prdidas. En cualquier caso los valores a adoptar en cada caso vienen condicionados por ladeseableporlacompensacinentrelosvolmenesdeexcavacinyde desmonte, necesarios para conformar los terraplenes.Losemplazamientosnormalesdelasbalsassuelenserzonasdesuaves pendientes o mesetas o incluso hondonadas, que permitan la compensacin de las tierras y, en los cuales, la calidad del terreno sea adecuada para resistir los esfuerzos introducidos con su construccin, aunque est ltima condicin rara vez es limitante por los modestos esfuerzos que transmite un dique de tierras y su correspondiente embalse. La forma que se adopta normalmente es troncopiramidal invertida, con suaves acuerdoscnicosentrelosdiferentesplanosinclinados,paraevitarla concentracin de tensiones y facilitar la construccin. Evidentemente, la forma de la balsa ser lo ms regular posible y se adaptar a la geometra del terreno, de modo que se cause el menor impacto ambiental en elentorno.Engeneral,elfondosedisponesensiblementehorizontalconuna suavependientehaciaeldesagedefondo,parapermitirsuvaciadototalen caso de necesidad. 6 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 1. Arriba posibles secciones tipo de embalse para una balsa, elevados o terrapln (a), semiexcavado o a media ladera (b) y en trinchera o desmonte (c). Abajo, ejemplo de planta de una balsa. Fuente: XIV Congreso Internacional de Ingeniera Grfica y XII Master Internacional de Ingeniera de Regados Respecto al alzado o seccin tipo de la balsa siempre debe procurarse adoptar la tipologa (b) de la figura 1, de cara a compensar el movimiento de tierras. La tipologa (c) es favorable de cara a la redaccin de la propuesta de clasificacin de la balsa (aspecto que se estudiar ms adelante), dado que origina siempre balsas de tipo C. Sin embargo da lugar a importantes sobrantes de tierras que deberndisponerseenalgnlugar(bienenlaspropiastierrasdecultivobien enunvertedero).Respectoalatipologa(a)resultalamenosaconsejable, dadoque,enprimerlugar,hayquedisponerdeunprstamodematerial externoalabalsa,yademsesdesaconsejablealmacenaraguasobreun terraplnartificialporelefectoquepuedantenerenlaestabilidaddelmismo posibles fugas no previstas del embalse. 7 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 2. Esquema tipo de una balsa con sus diferentes elementos constituyentes. Fuente: XIV Congreso Internacional de Ingeniera Grfica 2.1. SECCIN TRANSVERSAL Eldiseodelostaludesdeunabalsabuscarsiempre,enlamedidadelo posible,reducirlosmovimientosdetierras,porloqueseintentarsiempre adoptarlamayorpendienteposibleaunqueestaestarlimitadapordos condicionesfundamentales.Enprimerlugarporlascaractersticasde rozamiento interno y cohesin de los materiales que conforman el terrapln, de modoquelaseccinseaestable,conlosnivelesdeseguridadusuales,en cualquiersituacin,inclusoantelaeventualidaddelaroturadelsistemade impermeabilizacin.Ensegundolugar,yenbalsasimpermeabilizadascon lminassintticas,unacircunstanciafrecuentementeolvidadaporlos proyectistas y es la viabilidad de colocacin de esa lmina en el talud de forma 2. ELEMENTOS DE UNA BALSA 8 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse que pueda garantizarse una correcta ejecucin. Esta ltima circunstancia limita lostaludesinterioresparalasbalsasimpermeabilizadascongeosintticosa unainclinacinmximade2horizontalpor1vertical,aunquepuedenverse balsasdeestetipocontaludessuperiores(comoporejemplo1,50:1,00)no sueleserlo msconveniente.Dehecholosfabricantesrecomiendanuntalud mnimo de 2,50:1,00 apurndolo como mucho a un 2,25:1,00. Figura 3. Seccin transversal de una balsa. Fuente: XII Master Internacional de Ingeniera de Regados Otroaspectofrecuentementeolvidadoesladisposicindebermasenlos taludes. Cuando estos tienen una longitud superior a los 25-30 metros, (altura aproximadade10,00metros)esnecesariodisponerbermashorizontalescon unaanchuramnimadelordende3,00metros,fundamentalmentepara aumentarlaseguridad,alservirdeanclajeintermediodelalmina impermeable. Laanchuradelacoronacinsiempredebepermitirelpasodevehculospara mantenimiento y reparacin de la balsa, por lo cual nunca debe ser inferior a 4 metros. Puede recurrirse a la frmula de la instruccin de presas de 1967,315 5 , 1 3 + = A C, siendo A la altura del dique pero siempre garantizando una anchura mnima de 4,00metros.Usualmente,sedisponeenelbordeinteriordelcaminode coronacindeunbordilloopretildealmenos0,50mdealtura,queen ocasionessirvederesguardoporoleajeyaumentalaseguridaddeltrfico rodadoyevitarlacadainvoluntariadepersonasenlabalsa.Estecaminode 9 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse coronacin debe estar afirmado e incluso, es conveniente y deseable, aunque casi nunca posible, el tratamiento asfltico del mismo.Es imprescindible disponer de un resguardo, entre la coronacin de la balsa y la cota mxima de la lmina de agua, para prevenir el efecto del oleaje y de las sobreelevacionesproducidasporlaselcaudalaevacuarencasode precipitaciones extraordinarias. Este resguardo responde a la suma de la altura de vertido y 1,5 veces la altura de ola. La altura de ola (h) se suele obtener de la frmula h (m) = 0,6 x ( L )(1/4) , siendo L la mxima longitud de la lmina de aguaexpresadaenkilmetros,mientrasquelaalturadevertidodelcaudal sobrantevendrdefinidoenfuncindelaliviaderodispuesto.Laalturade vertidopuedeobtenerseporelclculomediantelafrmuladeRehbock(Q= CdLH3/2)unavezdefinidoelcoeficientededesageCd,siendoLla longituddevertido.Elcoeficientededesagedependedelatipologadel vertederopudiendooscilarentreunmximode2,10-2,20paraperfilestipo Creager,a1,70-1,80paravertederosenparedgruesa,quesonlosms frecuentes en balsas. En aquellas ocasiones, en que sea previsible una sedimentacin importante de lodosenelfondodelabalsa,resultaconvenientedisponerdeunarampade acceso con una pendiente del orden del 10 %, para poder efectuar la limpieza y retirada de material. En las balsas impermeabilizadas con geomembranas esta operacin resulta extremadamente comprometida, dada la pequea resistencia de las lminas a las acciones producidas por el trfico de vehculos sobre ellas.Eltaludexteriordelabalsasedeberecubrircontierravegetal,tantoparala integracin de las obras en el entorno como para defender la superficie de los efectos de erosin por la escorrenta superficial.El acceso a la balsa debe impedirse fsicamente mediante la colocacin de una valla perimetral, que evite la introduccin de personas o animales incontrolados quepudierancaeralagua.Encualquiercaso,esrecomendabledisponerde cuerdas y flotadores, como medida de seguridad adicional. 2.2. ENTRADA DE AGUA Puedeejecutarseporelfondodelabalsa,amediaaltura,ocomoesms frecuente,porlacoronacin,conunaarquetadedisipacindelaenergadel agua, anterior a la balsa, en caso necesario.En este ltimo caso, debe tenerse en cuenta que la circulacin del agua por el taludpodraproducirvelocidadesquepudieranocasionardaosoerosiones, 10 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse porloque,la entrada sueledisearse mediantela disposicinde uncanalde entrada,conformarectangularotrapecialconunperfilescalonadoeincluso, con un estanque amortiguador en el pie o solera de la balsa. Otra opcin que puedeobservarseennumerosasbalsasesladisposicindedoblelminade proteccinenlazonadevertido,evitandoaslaejecucindeunaobrade hormignqueplantealadificultadaadidadelaunindelalmina impermeabilizante con el hormign, aspecto que se tratar ms adelante. Figura 4. Entrada de agua en canal rectangular escalonado. Fuente: XII Master Internacional de Ingeniera de Regados 2.3. TOMA Y DESAGE DE FONDO Existennumerosasdisposicionesencuantonmerodeconduccionesparael desage de fondo. Cuando la balsa no es gran presa o lo es con categora C suelendisponersedosconduccionesindependientesparaelaprovechamiento delregadoyparaeldesagedefondo,aunqueenocasionespuede observarse que una sola conduccin cumple con las dos funciones. Este ltimo 11 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse aspectoestotalmentedesaconsejabledadoquelaobstruccinoaveradela conduccin inutilizara por completo todas las funciones de toma y desage de labalsa.Loidealesdisponerdosconduccionesindependientesyrealizarun by-pass en las mismas a la altura de la salida del dique de cara a facilitar que, comosehacomentadoencasodeavera,lasdosconduccionessigan operativas.EncasodequelabalsaseagranpresadetipoAoB,hayque garantizarlaexistenciadealmenosdosconduccionesdedesagedefondo, una con uso exclusivo para esta funcin. Figura 5. Esquema de valvulera en una balsa de la Consejera de Agricultura de Castilla y Len. Fuente: ALATEC Ingenieros Consultores y Arquitectos S.A. 12 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 6. Conduccin de toma y desage de fondo en balsa. Fuente: XII Master Internacional de Ingeniera de Regados En la figura 5 se muestra un ejemplo de conducciones de salida de agua (toma ydesage)yentradadelamismaporlaparteinferiorparaunabalsa catalogadacomogranpresadecategoraA.Puedeobservarsequetodaslas conduccionespuedenemplearseparatodoslosusosdadoqueestnby-paseadasquedandolaconduccinverdeparausoexclusivodedesagede fondo. En la figura 6 tambin puede apreciarse el by-pass. Eldimensionamientoserealizademodoquecontodoslosdispositivosde vaciadoenplenofuncionamiento,seconsigalaevacuacindelaguadela balsa en un tiempo prudencial, del orden de tres o cinco das. Los caudales de vaciado debern conducirse a algn cauce prximo sin originar incidencias de consideracin. Su ubicacin suele partir del punto de menor cota del fondo de labalsa(conunciertoresguardo,delordende0,25a0,50metros),bien mediante una arqueta de hormign bien mediante una conduccin en forma de torredetoma,ambasconlacorrespondienterejilla,paraevitarelpasode elementos slidos a las conducciones. 13 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 7. Ejemplos de disposicin de conduccin de toma o desage en el embalse. Fuente: Guas sobre balsas de riego de la Generalitat Valenciana. Enocasionesconvienerealizarlatomamedianteundispositivoflotante,para mejorar la calidad del agua o para que aumente su temperatura. 14 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 8. Ejemplo de toma flotante. Fuente: Guas sobre balsas de riego de la Generalitat Valenciana. Pordebajodelosterraplenes,lasolucinmsaconsejableesquelas conduccionesdiscurranalojadasenunagaleravisitable,demodoquese impidaelcontactodirectoconlastierrasyelpeligrodelaserosionesquese produciran en caso de fuga en las tuberas. Figura 8. Conducciones en el interior de galera visitable. Fuente: XII Master Internacional de Riego y Drenaje 15 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Sin embargo, en muchas ocasiones la disposicin de una galera no es viable econmicamente,fundamentalmenteenbalsasdereducidasdimensiones,en cuyo caso la galera visitable puede sustituirse por una conduccin de dimetro suficiente como para alojar la conduccin de toma o el desage de fondo. Figura 9. Conduccin de toma o desage en el interior de una conduccin de mayor dimetro. Fuente: Guas sobre balsas de riego de la Generalitat Valenciana y XII Master Internacional de Riego y Drenaje 16 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 10. Conduccin de toma o desage en el interior de una conduccin de mayor dimetro embutida esta ltima en hormign. Fuente: XII Master Internacional de Riego y Drenaje Se adjunta en el siguiente cuadro la problemtica que origina cada una de las potenciales disposiciones delasconduccionesdedesagede fondoytoma a travs del dique de una balsa. TIPOPROBLEMTICA Tuberas enterradas directamente en el terrapln Las posibles fugas en las juntas o roturas afectan directamente al terrapln Tuberas directamentemacizadas con hormign Esfuerzos o asientos de la viga de hormign pueden provocar la rotura del tubo que afecta directamente al terrapln Tuberas en el interior de otra -Complejidad constructiva para varias conducciones -Dificultad de anclaje Galera visitable (general) -Contacto galera-tierras puede ser una va preferente de filtracin -Drenaje del material que la envuelve -Aireacin y evacuacin de las aguas interiores Galera visitable de hormign armado in situ -Coste econmico -Retraso en la ejecucin del terrapln Galera visitable de chapa de acero corrugado Dificultad para resolver singularidades como cambios de direccin de la galera. Galera visitable de piezas prefabricadasDificultad para resolver singularidades 17 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Enelcasodedisponerunagaleravisitableenambosextremosdelagalera conviene disponer de vlvulas de regulacin de doble accionamiento (manual o hidrulicooelctrico)comoelementodeseguridadydeprevisinde incidencias. Los materiales a emplear para la ejecucin de las galeras pueden ser el hormign o el acero galvanizado.Laejecucindelasgalerasdebeserespecialmentecuidadosa,dadoque cualquier contacto hormign-tierras supone una va preferente de filtracin por lo que deber darse una cierta inclinacin al muro de la galera en contacto con lastierrasparafacilitarlacompactacindeestassobreelmismo, recomendndose un talud mnimo de 0,20:1,00. 2.4. ALIVIADERO Elaliviaderoresultaunelementodeseguridadquepuedellegarajugarun papel fundamental para salvaguardar la integridad de una balsa. En el caso de queconlabalsallenaseprodujeraentradadeaguaeinclusoprecipitaciones de consideracin, resulta ineludible proceder a la evacuacin de estos caudales medianteladisposicindedichoelementodimensionadocongenerosidad, dada su pequea repercusin econmica en este tipo de obras. En el caso de una balsa, el caudal entrante se compone de la alimentacin que recibacuyocaudalmximoesconocidoydelalluviaquecaigadirectamente sobrel.Enreferenciaalaaportacinquerecibelabalsa,parael dimensionamiento del aliviadero hay que considerar que, por la causa que sea, no se corte a tiempo el suministro de entrada y por lo tanto el aliviadero debe sercapazdeevacuarla.Encuantoalalluviacadadirectamentesobreel embalsesetratadeevacuarelvolumengeneradoporelproductodela intensidad de la misma y la superficie de la balsa. Loscaudalessobrantesserestituirndelamaneramssencillaycmoda posible, a algn cauce prximo.Existendiversastipologasdealiviaderoaunquesepuedenagruparen: aliviaderoscontubera,aliviaderosmedianteuncanaldehormigno aliviaderos en badn. 18 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 10. Aliviaderos en tubo. Fuente: Guas sobre balsas de riego de la Generalitat Valenciana y ALATEC S.A. 19 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 11. Diversas disposiciones de aliviaderos en canal. Fuente: Guas sobre balsas de riego de la Generalitat Valenciana. 20 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 12. Diversas imgenes de aliviaderos en canal. Fuente: ALATEC S.A. 21 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 13. Aliviadero en torre o Morning Glory. Fuente: Guas sobre balsas de riego de la Generalitat Valenciana. 22 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse 23 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 14. Aliviaderos en badn. Fuente: Guas sobre balsas de riego de la Generalitat Valenciana y ALATEC S.A. 2.5. DRENAJES En las balsas impermeabilizadas con materiales sintticos resulta fundamental disponerdeunareddedrenajequeseacapazdecanalizaryevacuarlas posiblesprdidasderivadasdefiltracionesopequeasroturas,disminuyendo lastensiones, aumentandolaestabilidaddelconjuntoyavisando decualquier incidencia que se produzca. Esta red de drenaje se realiza mediante zanjas al pie del talud y en el fondo de la balsa con forma de espina de pez, rellenas de grava envuelta en un geotextil, para evitar la migracin de los finos del terreno. 24 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 15. Drenaje en balsas. Fuente: XII Master Internacional de Riego y Drenaje y Guas sobre balsas de riego de la Generalitat Valenciana. Laseparacindelaszanjassueleserdelordende20metrosyes recomendablequesectoricediferenteszonasdelabalsa,consuperficiesdel ordende5.000metroscuadradoscadauno,demaneraquesetenga informacindelazonadondeseproducenlasincidenciasparaactuarconla mayor rapidez. Figura 16. Drenaje en pie de talud. Fuente: XII Master Internacional de Riego y Drenaje 25 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 17. Ejecucin de red de drenaje en espina de pez y zanja tipo de drenaje. Fuente: XII Master Internacional de Riego y Drenaje 26 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 18. Salida de una red de drenaje sectorizada. Fuente: XII Master Internacional de Riego y Drenaje Paralaevacuacindeloscaudalesdelareddedrenajesueleemplearsela galeradefondo,haciadondeseconducencadaunodelossectores convenientemente aislados e identificados. 27 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse 3.1. SELECCIN DEL EMPLAZAMIENTO Ladecisinsobreellugardondeemplazarunabalsa,debeajustarseaun estudio multicriterio (topografa del terreno, distancias a fuentes de suministro y distribucindelagua,posiblesdaosquepuedaocasionarsurotura, accesibilidad, impacto ambiental, climatologa e hidrologa y tipo de suelos). Losfactoresdedecisinqueenmuchasocasionestienenmayorpesoenla solucinfinal,estnntimamenterelacionadosconlaformadelasuperficie topogrfica en la que realizar la obra y con la forma que tendr la balsa, ya que loquesepersiguebsicamenteconunbuenemplazamientodeunabalsa es queelmovimientodetierrasseaelmnimoyqueexista,enlamedidadelo posible, una compensacin entre los volmenes de desmonte y terrapln. Teniendoencuentaloanterior,sepuedeabordarelproblema desdeelpunto devistatopogrfico.Sebuscarnpreferentemente,aquellasubicacionesque cumplan las siguientes caractersticas: -Superficie topogrfica contendencia cnica y tamao adecuado. -Pendiente media de las laderas 10 a 15. -DensidadProctorNormal>1,65kg/dm3,exigiendoungradode compactacin in situ superior del 100 % de este ensayo. -Angulo de rozamiento interno >25 -Cohesin > 2,5 tn/m2-Coeficiente de permeabilidad k < 10-5 cm/seg Enfuncindelascaractersticasconcretasdecadamaterial,serealizarel dimensionamientodecadabalsatraslarealizacindeloscorrespondientes clculos de estabilidad de los taludes.Secomprobarasmismo,quesedisponedellosmaterialescon propiedades adecuadas en cantidad suficiente para la ejecucin de la obra. 48 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse 6.3. IMPERMEABILIZACIN MEDIANTE REVESTIMIENTOS RGIDOS Estossistemashantenidohistricamenteunaampliautilizacinendepsitos deaguadetodotipo.Sucaractersticaprincipalesqueelmaterial impermeabilizanteno tienecapacidadpara adaptarsealasdeformaciones del terreno,producindosesuroturaconpequeosasentamientosdelterrapln.Dentrodeestegruposepuedencitarcomomsimportanteslas impermeabilizacionesdemampostera,dehormignenmasaoarmadoyde gunita. 6.3.1. Mampostera Ha sido muy empleada en el pasado, pero su uso est en declive al elevarse su precioconsiderablemente porlaescasezdemanodeobraespecializada.Su empleopuedeseraconsejableenlugaresdeelevadovalorambientalo histrico. 6.3.2. Hormign Porsuelevadadurabilidadesmuyadecuadoparalarealizacinde revestimientosimpermeables.Suprincipalinconvenienteradicaenla necesidaddedisponerjuntasestancasparaevitarelagrietamientopor contraccintrmicayretraccin.Enhormigonesenmasa,estasjuntasdeben disponersecomomximocadacincometrosyenhormigonesarmadosse puede aumentar al doble esta separacin.Los espesores normalmente utilizados son del orden de 20 cm y el coste suele ser similar al de las pantallas asflticas. 6.3.3. Gunitado La gunita es una mezcla de cemento, arena, agua y un aditivo, que se proyecta con aire a presin, y a una gran velocidad de impacto de las partculas, sobre la superficiequesepretendeimpermeabilizar,queestarrecubiertaporuna malla de acero que evita la disposicin de juntas de estanqueidad. 49 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Estasolucintieneunagranadaptabilidadatodotipodesuperficies,incluso verticales,ysucosteessimilaraldelaspantallasdehormign,aunquesu espesor sea muy reducido, del orden de 5 a 7 cm. 6.4. IMPERMEABILIZACIN MEDIANTE REVESTIMIENTOS FLEXIBLES Losrevestimientosflexiblestienencapacidadparaadaptarseapequeas deformacionesdelterrenosinqueseproduzcalaroturadelsistemade impermeabilizacin.Eselcasoderevestimientosconsuelosarcillosos,con suelos mejorados con bentonita, con pantallas asflticas o con geomembranas. 6.4.1. Revestimientos con suelos Consisteestesistemaenelrevestimientodelasuperficiedelabalsaconun suelo suficientemente impermeable o arcilloso como para realizar la funcin de estanqueidad.Enfuncindelascaractersticasgeotcnicasdelsueloseestablecerel espesorderevestimientonecesario,adoptndosenormalmentevaloresdel orden de 50 cm.Estesistemapuedeutilizarseenloscasosenqueexistauntipodesuelo convenienteyadecuadoaunadistanciacortadelaobra,quehaga econmicamente rentable su utilizacin. Figura 26. Impermeabilizacin con suelos de tipo arcilloso. Fuente: XII Master Internacional de Ingeniera de Riego y Drenaje 50 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Enlostaludes,sinoesposiblelacirculacinporellosdemaquinariapesada por ser muy inclinados, es preciso incrementar el espesor hasta valores de dos o dos metros y medio, de modo que se realice el revestimientos por tongadas adecuadamentecompactadasyunidas.Aligualquelasbalsasentierra,se debeprotegerlasuperficiemediantegeotextilyescolleraparaprevenirel riesgo de erosin por el oleaje. 6.4.2. Impermeabilizaciones asflticas Lasimpermeabilizacionesasflticasmsimportantessonlaspantallas asflticas.Consisteenelrecubrimientodelostaludesconaglomerado asfltico,Lacolocacinserealizamedianteextendedorasconvencionales cuando la pendiente de los taludes lo permite (taludes del orden de 4 H / 1 V) , oconsistemasdeextendidocolgadosdesdelapartesuperiordelabalsa, cuando se dispone de pendientes elevadas (taludes del orden de 2 H / 1 V). Seutilizannormalmentemezclasasflticasencalientedelasdenominadas cerradas o densas, con un reducido ndice de huecos inferior al 1 %.Elbetnaemplearyladosificacindelosdiferentescomponentesse determinarmedianteloscorrespondientesensayosdelaboratorio,hasta conseguir un coeficiente de permeabilidad (K) del orden de10-8cm/s Generalmente,secolocandosotrescapas,cruzadasconespesores totales del orden de 15 cm. por lo que su precio resulta elevado. 6.4.3. Geomembranas Lasgeomembranas,comnmentellamadaslminas,hanadquiridounagran importanciaydesarrolloenlos ltimos aos,debidoasu fcil manejoycoste reducido. Muchos de los sistemas de revestimiento enumerados anteriormente hanvistomuylimitadasuaplicacin,conlapuestaapuntodetcnicas adecuadas de colocacin en obra de las geomembranas. Laampliagamadeposibilidadesenelempleodegeomembranashace necesarioestudiarcuidadosamentelaeleccindelmaterialmsadecuadoa lascircunstanciasdecadacaso,demodoqueseconsigaunaduracin razonable,aunquesiempreinferioraladelaspantallasdehormigno asflticas. 51 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Lasgeomembranasestnconstituidasporpolmerossintticosyse caracterizanporsureducidoespesorygranestanqueidad.Sonmuyflexibles peropocoresistentesalaroturaporpunzonamientoporelcontactoconlas aristas vivas del terreno, por lo que se utilizan normalmente con un geotextil de proteccin.Losespesoresdelasgeomembranasvarande0,8a2mm,siendoelms frecuentementeempleadoelde1,5mm.Elvalormximodelcoeficientede permeabilidaddeDarcy(K)aexigirserdelordende10-10-10-12m/s,quees fcilmentealcanzableenlaprcticaporcualquiermaterialdenaturaleza plstica Lafuncinbsicaadesarrollaresladeimpermeabilizacinperolgicamente tambin debe ser capaz de resistir los esfuerzos mecnicos de servicio, siendo laaccindelvientolademayorimportanciaaconsiderar.Sucapacidad resistente debe mantenerse a lo largo del tiempo, por lo que la geomembrana debetenerunaadecuadadurabilidadoresistenciaalascondiciones ambientales a las que va a estar sometida. A veces, se disponen dos lminas paraquelasuperiorsufraeldeterioro,peroprotejadeladegradacinala lmina inferior.Losensayosmsfrecuentesarealizarcontrolanlaresistenciamecnicaa traccin,ladeformacinenroturayladensidaddelageomembrana.Estn totalmentenormalizadosysepuedeestablecerelsiguientecuadro comparativo: MaterialP.V.C.PEADE.P.D.M. Resistencia a traccin (N/mm2 = Mpa) Deformacin en rotura Densidad (gr/cm3) > 20 > 330 % 1,21 > 25 >500% 0,94 > 9 >400% 1,15 Cadamaterialtieneventajaseinconvenientesqueesprecisosopesarcon detalle, de modo que la eleccin se adapte a las circunstancias particulares de cada caso: El PEAD o polietileno de alta densidad, tiene una buena resistencia a traccin y una gran deformacin en rotura. Su resistencia al ataque qumico y a la accin delaradiacinsolar,esapreciable.Suinconvenienteprincipalessugran rigidez,queleconfiereunapequearesistenciaalpunzonamiento.Tieneuna 52 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse granvariacindelongitudconloscambiosdetemperatura.Sucosteesdel ordendelamitaddelosrevestimientosdehormignoasflticos.Lanorma masimportanteparaestematerialeslaUNE104300/2000EXquedefinelas caractersticas y mtodos de ensayo de este tipo de lminas.ElP.V.C.oclorurodepolivinilo,tienegranflexibilidadyresistenciaal punzonamiento.Puedeirprovistodeunamallainteriorparaaumentarsu resistenciaatraccin.Presentaelinconvenientedelaprdidadeplastificante conelpasodeltiempoporefectodelosrayosultravioletasdelaradiacin solar.Sucostesuele sersuperiorenun 20 %aldePEAD.Lanormade ms trascendenciaparaestematerialeslaUNE104423/1995quedefinelas caractersticas de puesta en obra de este tipo de lminas. ElE.P.D.Moetilenopropilenodienomonomero,tieneunagranflexibilidady buena resistencia al punzonamiento. El inconveniente principal de este material eselenvejecimientodelasjuntasrealizadasen obra,quesufren undeterioro acelerado.Elcostedeestematerialsueleserligeramentesuperioraldelas impermeabilizacionesconP.V.C.LaNormademayorimportanciaparaeste materialeslaUNE53510/2001queestablecelaspropiedadesdeesfuerzo-deformacin en traccin de este tipo de lminas.El PP o polipropileno y el PEMD o polietileno de media densidad, son similares en su propiedades al PEAD, con una menor rigidez y una mayorcapacidad de adaptacinalterreno.Lanormativadeestosmaterialesaplicadosen impermeabilizacin est en fase de redaccin.Lasjuntassepuedenrealizarenfbricayenobra,interesandoreducirestas ltimas al mximo por ser menos fiables que las realizadas en taller.La soldadura se puede realizar mediante:-vulcanizacin, caracterstica del EPDM en taller. - pegado, propia del EPDM in situ - calor-presin, tpica del PVC y del PEAD - aporte de material o extrusin, caracterstica del PEAD en obra Cadamaterialtieneunatecnologapropiaparalarealizacindelasjuntas, siendo muy recomendable disponer cuando sea posible de cordones dobles en paralelo con canal intermedio de comprobacin para poder controlar mediante la inyeccin de aire a presin su correcto funcionamiento. 53 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Lassoldadurasseejecutarnsiempreporpersonalexperimentado,sobre superficieslimpiasysecas,yencondicionesambientalesadecuadasde temperatura, humedad, etc. 54 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse 7.1. ANCLAJE DE LMINAS IMPERMEABILIZANTES EN EL TERRENO Elanclajedelasgeomembranasalterrenotieneporobjetocontrarrestarel efecto de succin del viento.En coronacin el anclaje se suele ejecutar introduciendo la lmina en una zanja quedebesuperar60cmdeprofundidady30-50cmdeanchura,conuna distanciamayora50cmdelaaristasuperiordeltalud.Paraelrellenodela zanjalonormalesemplearelmismomaterialdeexcavacin,compactado convenientemente.Elempleoderellenosdehormignomortero,es especialmenteinadecuadoporsurigidezquepuedellegaradaarala membrana y por su alto coste. Figura 27. Anclaje de lmina mediante zanja en coronacin. Fuente: XII Master Internacional de Ingeniera de Riego y Drenaje El anclaje al terreno en bermas intermedias o en el fondo de la balsa, se suele realizarmediantelastresdehormigndepesoadecuado,colocadossobreun geotextil de proteccin que impida el contacto directo con la lmina. 7. DETALLES CONSTRUCTIVOS 55 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 28. Anclaje de lmina mediante lastre de hormign. Fuente: XII Master Internacional de Ingeniera de Riego y Drenaje La unin de la geomembrana con los elementos hidrulicos de la balsa plantea problemastcnicosdeimportancia,enespecialenlaarquetadesalidaenel fondo,siendofrecuentedisponerdoblegeomembranaydejaralgnpliegue para permitir asientos diferenciales. Figura 29. Vista general de anclajes de la lmina en perfil transversal de la balsa. Fuente: XII Master Internacional de Ingeniera de Riego y Drenaje El recubrimiento con tierras de la geomembrana es una cuestin muy debatida internacionalmente,predominandoelcriteriodemantenerlageomembrana 56 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse descubierta, con la ventaja de su reconocimiento inmediato, y el inconveniente desuexposicinambientalyaaccionesvandlicas.Elpequeorozamiento entreelmaterialderecubrimientoylalmina,obligaadisponertaludesmuy suaves(5:2paragravillasy4:1paramaterialesgranulares)paragarantizarla estabilidad de la capa de tierras protectora de la lmina. 7.2. UNIONES ENTRE LMINA IMPERMEABILIZANTE Y ESTRUCTURAS La bibliografa tcnica es especialmente escasa en las uniones entre la lmina flexible y las estructuras rgidas que quedan dentro del vaso. CitandotextualmenteaD.RafaelBareberoDetodaslaspatologasquese puedendarporlainstalacindelamembranahayunaqueaparececongran frecuencia en los primeros llenados y que por desgracia es muy frecuente, que eslauninentrelamembranaqueesdelgadayflexible,conlasdiferentes obrasdefbricaqueseencuentranenelinteriordelvasoyquesonrgidas. YaenelManualparaeldiseo,construccinyexplotacindeembalses impermeabilizadoscongeomembranas,serecomiendaenvariasocasiones eliminarenelproyectolasestructurasrgidasenelinteriordelvasoquese prevearevestirconlapantalladeimpermeabilizacin.Sinembargo,esmuy difcil evitar ciertas obras rgidas en el vaso, tales como la entrada de agua, la salida, los desages de fondo. Estapatologaconcreta,esorigendefugasmuyfrecuenteeinvolucraalos diferentesactoresenelproyectoconstruccinyexplotacin,estoes;el proyectista,quenodebedejarestosdetallessindefinir;elContratista,que debe responsabilizarse de que la instalacin se lleve a cabo de forma correcta; elsuministradordelageomembrana,quedebevigilarquesuproductose instaladeformasatisfactoria;elInstalador,quedebeconocertodoslos aspectosimportantessobredichainstalacin;laDireccinFacultativa,que debetomarlasdecisionesconantelacinsuficienteparaevitarproblemasa posteriori;elcontroldecalidadyvigilanciadeobra,quedebevigilarysaber quvigilarycontrolar;yelexplotador,quedebeconocerlasoperacionesde funcionamientonormalesylacorrectaexplotacin,realizandounfeedbacka todos los anteriores para que cada uno en su campo vaya poniendo soluciones a los problemas de explotacin normal. 57 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse 7.2.1. Tipologa de las uniones La unin de las estructuras de hormign que constituyen las entradas, salidas u rganosdedesagedelasbalsasconlasgeomembranaspresentandos grandes tendencias, siendo sus ventajas e inconvenientes mltiples. Estas son las siguientes:Launinmedianteperfilesmetlicosancladosalhormignconanclajes metlicosdemaneraquelaimpermeabilidadseconsigueconlapresinque los anclajes ejercen sobre los perfiles metlicos y dichos perfiles a su vez sobre lalminaaprisionada entreellos.Elanclaje seconsigueconlapresin delos anclajes sobre la lmina. Figura 30.- Unin de lmina impermeabilizante a estructura de hormign mediante fijaciones metlicas. Fuente: Patologas de las balsas (Barbero Palomero, Rafael) Launindelalminamediantesoldaduraaunperfilplsticoembebidoenel hormignyqueactaalavezcomojuntadeimpermeabilizacinycomo soporte para el anclaje de la lmina a la estructura rgida. 58 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Lasgeomembranasdepolietilenopermitenelempleodeperfilesquequeden convenientemente embutidos en el hormign de la obra de fbrica, soldndose la lmina a esos perfiles mediante extrusin. Figura 31.- Unin de lmina impermeabilizante a estructura de hormign mediante perfil plstico embebido en el hormign. Fuente: XII Master Internacional de Ingeniera de Riego y Drenaje La principal diferencia entre ambos estriba en la ejecucin, cuando se emplean perfilesembebidosenelhormignconlaestructuraesnecesariorealizarla planificacindelaejecucinconjunta.Sinembargocuandoseemplean anclajes metlicos se pueden ejecutar en cualquier momento. As, si el sistema deuninsehaejecutadosinprevisinynosehanembebidolosperfiles puedenemplearselosanclajesmecnicosobienpararepararaveraso sistemasquehanfalladoconanterioridadyenlosqueyanosepuede embeber el perfil. El anclaje mediante perfiles metlicos presenta como principal problema que no existenormativanimtododeclculoespecficoparadefinirelnmerode anclajes, ni la distancia entre ellos, ni la presin que deben ejercer, etc por lo que se resuelven en funcin de la experiencia del Director de obra o mediante clculosaproximadosconsimplificacionesque,dependiendodelas circunstancias pueden ser vlidas o no. Atendiendo a D. Rafael Barbero Existe otro problema asociado a este tipo de instalacin que es el de la posibilidad de que la geomembrana sufra desgarros 59 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse enlaszonastaladradas,origensegurodefugas.Sinembargo,nosepuede decirqueseaunsistemaquefuncionemal,ydehecho,comoyaseha comentado,eselmtodomsutilizadopararealizarlasunionesensegunda fase;cuandohanfalladootrossistemasocuandosehaolvidadoembeberel perfil plstico. Elsistemadeuninmedianteperfilesembebidospresentacomoventajassu facilidaddeinstalacinysobretodo,lagranfiabilidadquelasoldaduraentre geomembranayperfilconfierealabalsadesdeelpuntodevistadela impermeabilizacin.Lasoldaduraentrestosessencilla,conmaquinariaque usualmenteutilizanlosinstaladores,esfiableeimpermeablesiestbien ejecutada. 7.2.2. Factores que influyen en la unin geomembrana-estructura rgida. Un aspecto que resulta de vital importancia es la compactacin del terreno que circundalasarquetas enelinteriordela balsa.Aunque estacompactacinse ejecute muy bien, la cercana al hormign puede provocar que ese terreno no quedecorrectamentecompactado,porloquesepuedenproducirasientos diferenciales. Esta circunstancia provoca que se cree una discontinuidad en el entornodelaobradefbrica,queasuvezobligaalageomembranaa adaptarsealanuevageometra.Aunquelamembranaensnotiene problemasparaadaptarseyelongarselonecesarioparaabsorberestas variaciones, lo hace a base de crear unas tensiones que la soldadura entre el perfilplsticoylageomembranaavecesnopuedeaguantar,debido principalmentealefectocizallaquesupone.Estohacequeserompala soldadura y se abra una fuga de agua. Unprocedimientoquepuedeemplearseparaevitaresteefectoindeseadoes introducir un exceso de tierras alrededor de las obras de fbrica de forma que quedeunexcesodematerialterreosobreelniveldelafbrica,queante eventuales asientos, no se produzca el efecto de cizalla en la unin. 60 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Figura 32.- Propuestas de solucin al problema de cizalla en la unin lmina-hormign. Fuente: Patologas de las balsas (Barbero Palomero, Rafael) Otraformadeevitaresteproblema,yquesehaejecutadoennumerosas balsas, es proceder a la colocacin de lmina en exceso o fuelles, para que la adaptacin de la membrana a los posibles movimientos diferenciales se haga a costa del material en exceso en vez de elongaciones, que son la causa de las tensiones que finalmente producen el cizallamiento que lleva al despegue de la soldadura. Porltimo,existeuntercermtodo,tambinmuyusadoenlaprctica,y recomendado porlas GuassobrebalsasdelaGeneralitatValencianaquese puedecombinarconlosanteriores.Setrataderealizarunaunindoble,no confiando la impermeabilidad a una sola soldadura, sino a dos. Lamejoropcin,sinduda,escombinarlastresposibilidades,ejecutndolas correctamente, con lo que la unin de la geomembrana con la obra de fbrica tendr una elevada seguridad, que aunque pueda parecer excesiva no est de ms puesto que con unos sobrecostes muy pequeos, dota a la instalacin de una garanta adicional que es capaz de evitar averas mucho ms costosas de repararyquepuedenevolucionarrpidamenteapatologasmsgraves. ReproduciendotextualmentepalabrasdeD.RafaelBarbero,aunqueseaun tpicoenestecasosepuedeaplicarperfectamenteeldichodeMsvale prevenir que curar, por lo que toda accin preventiva ser mucho ms eficaz y 61 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse mucho menos costosas que las acciones reparadoras o curativas siguiendo la terminologa mdica. Figura 33.- Propuestas de solucin al problema de cizalla en la unin lmina-hormign. Fuente: Patologas de las balsas (Barbero Palomero, Rafael) La ltima mejora que puede presentarse a este sistema es la disposicin de un drendeenvueltaenlasobrasdehormignquepermitir,dndoleuna adecuadasalida,ladeteccindeproblemasdefugasevitandoelarratede particular y por tanto, el inicio del sifonamiento. Figura 34.- Solucin mejorada, que evita el contacto hormign-lmina con un dren envolvente de canalizacin de fugas, sin arrastre de partculas de suelo. Fuente: Algunas patologas de especial inters en balsas (Adalid Elorza ,Jos Luis) 62 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Es necesario mencionar en este punto que una red de drenaje bien diseada y eficaz, debidamente sectorizada, incluso particularizando un sector o ms para las diferentes obras de fbrica, es esencial para que este tipo de patologas se detectenatiempoypuedansersolucionadasde forma fcil.Comoentodolo expuestohastaelmomento,tambineneldrenajehabrdeexistiruna colaboracinntimaentrelosdiferentesactores,desdeelProyectistahastael Explotador. 7.3. OTRAS PRECAUCIONES A ADOPTAR Seexponenacontinuacinunaseriederecomendacionesgeneralespara balsasqueunfuturoproyectistapodraincorporaralahoradedecidirun diseo definitivo. 7.3.1. Sistemas de drenaje Deformaadicionalalareddedrenajedelabalsa,siporanalogaconlas presas de materiales sueltos, se disponen en los terraplenes de la balsa drenes (drenes de pie, drenes chimenea, drenes paralelos) se conseguir controlar las posibles filtraciones que puedan producirse desde el talud interior del embalse, por roturas de la geomembrana y evitar los posibles fenmenos de tubificacin. Figura 35.- Tubificacin ocurrida durante el primer llenado en una balsa con impermeabilizacin asfltica. Fuente: Algunas patologas de especial inters en balsas (Adalid Elorza ,Jos Luis) 63 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse El dren que resulta ms efectivo y que ofrece una mayor seguridad, es el dren chimenea.Sugranefectividad,quesuseccintransversaltransmitedeforma intuitiva, al cortar la rama vertical del dren todas las posibles lneas de filtracin, proporciona una gran seguridad a las presas y embalses que disponen de l. Porelcontrario,eldrenchimeneaeselquepresentaunmayorcoste econmico y sobre todo una cierta complejidad de ejecucin, por lo que es muy poco frecuente su utilizacin Ademsdelosdrenesdedique,sepuedeincluir,tambincomomedidade seguridad otros tipos de drenes, tales como drenes de envuelta. Unaltimatipologadedrenajessonlaszanjasdrenantes,adecuadasen zonas de yesos o materiales solubles y en zonas con niveles freticos elevados y variables, que se disponen en el permetro de la balsa para que funcionen a mododepozos,rebajandolalneadesaturacindelterrenoyevitandola llegada de agua a los taludes y fondo de la misma. 7.3.2. Galeras y tuberas de proteccin Comoyasehaindicado,lamejor medida paraevitarlosefectos ydaosque unaposibleroturadelasconduccionespuedeocasionaressucolocacin dentro de otra tubera de proteccin o en su caso de una galera visitable. 7.3.3. Baberos Engeneral,yparacualquiertipodematerialmacromolecularyasea termoplsticootermoestable,lazonaalaintemperie,esdecirlaparteno cubiertaeslamsafectadaporelsolyporellolaquesoportaunamayory ms pronta degradacin.Una buena costumbre, es colocar en las proximidades del botaolas y a lo largo detodoelpermetrodecoronacinunalminadelamismanaturalezadela geomembrana, que incluso puede ser de inferior calidad, pues no acta como impermeabilizante para proteger a la membrana propiamente dicha. Es decir la lmina que constituye el babero hace de protector y su anchura no se precisa que llegue a ms 50 cm. Losgastosaadidosquepresentaestainstalacinsevenrecompensados, notablemente, cuando se tenga que reimpermeabilizar, pues al estar esa zona de la lmina en muy buen estado se puede anclar la nueva membrana y de esa 64 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse forma evitar retirar el botaolas, actuar sobre la zanja de anclaje y volver a poner el pretil de coronacin. Esta operacin acarrea tiempo y dinero. Unacostumbre,afortunadamente,cadavezmenosarraigadaeshacereste babero de un geotextil, pero no se recomienda pues el deterioro del mismo es muy rpido y lo que al principio se podra pensar til al final no es rentable. Figura 36.- Babero de proteccin en las proximidades del botaolas.Fuente: Algunas consideraciones a tener en cuenta a la hora de impermeabilizar una balsa con geomembranas sintticas (Blanco, Manuel; Cea, Juan Carlos De y Garca, Florencio). 7.3.4. Mantenimiento. Reimpermeabilizaciones En el caso de proceder a una reimpermeabilizacin se ha de tener en cuenta si lanuevalminaesdelamismanaturalezaquelavieja,puesnoexistira problema de incompatibilidad. Sin embargo, si seva a colocar un poli (cloruro devinilo)plastificadosobreotrotipodegeomembranapuedeproducirseuna migracindelplastificantedesdelalminanuevaalaviejaconloqueel deterioro del sistema impermeabilizante se acelera notablemente. 65 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Otrotemacandenterelacionadoconlasreimpermeabilizacionesessise elimina la lmina deteriorada o si se deja por debajo a modo de colchn. Cada proyectistatienesuopininysuscostumbres,haycasosenqueseeliminay otros en que se deja, previa perforacin de la misma para evitar bolsas de agua entrelasdos.Laeliminacindeladegradadaenocasionescausaproblemas pornosaberdondecolocarlaollevarlaaundepsitoovertederodebidoala cantidaddemetroscuadradosquerepresenta,ademslaoperacines costosa.Lapermanenciadelalminaanterior,segnalgunos,mejorara ciertascaractersticascomopunzonamientosoataqueporraces,sobretodo cuandoelmaterialempiezaadeteriorarse.Unasolucinqueseemplea,casi siempre, es la colocacin de un geotextil entre las dos lminas. 66 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse Para la elaboracin de este tema se han empleado los textos que se presentan a continuacin, adems de la realizacin de consultas puntuales en numerosas webs relacionadas con el mundo de las balsas. Las siguientes publicaciones se consideran imprescindibles en cualquier biblioteca de balsas que se precie. GUASPARAELPROYECTO,CONSTRUCCIN,EXPLOTACIN, MANTENIMIENTO,VIGILANCIAYPLANESDEEMERGENCIADELAS BALSASDERIEGOCONVISTASALASEGURIDAD.ConselleriadeMedi Ambient,Aigua,UrbanismeiHabitatge.GeneralitatValenciana.Zapata Raboso, Francisco el al., 2009. MANUALPARAELDISEO,CONSTRUCCINYEXPLOTACINDE EMBALSESIMPERMEABILIZADOSCONGEOMEMBRANAS.Aguiar, Escolstico,Amig,Enrique.ConsejeradeAgriculturayAlimentacin. Gobierno de Canarias, 1994. MANUALPARAELDISEO,CONSTRUCCIN,EXPLOTACINY MANTENIMIENTO DE BALSAS. Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino-CEDEX-CNEGP, 2010. CONSIDERACIONES GENERALES APLICABLES A LA CONSTRUCCIN DE BALSAS.DelosSantosAlfonso,Ramn.MinisteriodeAgricultura,Pescay Alimentacin. Abril 2004. ACTAS DEL I SIMPOSIO NACIONAL SOBRE PROYECTO, CONSTRUCCIN E IMPERMEABILIZACIN DE BALSAS. CEDEX. Sevilla, Noviembre 2005. ACTASDEL2CONGRESOINTERNACIONALSOBREPROYECTO, CONSTRUCCINEIMPERMEABILIZACINDEBALSAS.Ponencia: Proyecto de balsas de almacenamiento y regulacin. Segura Graio, Joaqun. CEDEX-ANI. Palma de Mallorca, Abril 2008. ACTASDEL3CONGRESOINTERNACIONALSOBREPROYECTO, CONSTRUCCIN E IMPERMEABILIZACIN DE BALSAS. Ponencia: Bloques prefabricadosenformadecua.Unaalternativaparaaliviaderosenbalsas CaballeroJimnez,Fco.JavieryToledoMunicio,M.ngel.CEDEX-ANI. Barcelona, Octubre 2010. DOCUMENTACIN DEL XII MASTER INTERNACIONAL DE INGENIERA DE RIEGO Y DRENAJE. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentacin, 2007. BIBLIOGRAFA 67 MODERNIZACIN DE REGADOS: DISEO Y EJECUCIN BLOQUE 3. TEMA 2: Diseo de balsas. Dique y embalse GEOMETRA DE LAS SUPERFICIES DE ACUERDO EN BALSAS DE RIEGO. CarvajalRamrez,F.;AguilarTorres,M.A.;AgeraVega,F.;AguilarTorres, F.J. XIV Congreso Internacional de Ingeniera Grfica. Santander, Espaa. 5-7 junio 2002.