04_Capitulo_03 TOUS.pdf

  • Upload
    reina

  • View
    226

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    1/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    03Un hito en laingeniería hidráulicLa respuesta singular a un gran re

    La gran presa de Tous se interponen el curso del Júcar ofreciendo aespectador unas formas sinuosasdibujadas con colores terrosos ypardos. Es una morfología de as-pecto casi orgánico que, lejos denacer de la naturaleza, responde un diseño calculado para integraren ella y, al mismo tiempo, incor-porar parte de las infraestructuralevantadas anteriormente y atendeen cada una de sus secciones, aunas funciones muy determinadasEl conjunto está presidido por ungran dique que está construido conmateriales sueltos. En ambos ex-tremos del mismo se observan dos

    infraestructuras muy evidentes: enla margen derecha y mirando aguaabajo está el gran aliviadero, unaapertura sin compuertas de formaonduladas destinada a desaguarexclusivamente en caso de avenidaextraordinarias; en el extremo contrario y aguas arriba, se alzan dostorres destinadas a tomar el aguaembalsada y destinarla al consu-mo humano y el regadío. Entre losdos elementos, dos desagües quetambién atraviesan el cuerpo de lapresa en sentido transversal: el defondo, situado en el punto más bajdel embalse, y el intermedio, que sutiliza para el control efectivo de locaudales embalsados y que, en casde avenida, también ayudaría a unacorrecta laminación de la misma.La presa, que incorpora varios elementos singulares, incluye tambiéuna extensa red de galerías para scontrol y mantenimiento y se complementa con importantes instalaciones eléctricas.

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    2/62

    066  La presa de Tous

    El cuerpo de la presa

    El gran dique que corta el paso al Júcar en eltramo final de su recorrido, es una imponente in-fraestructura que mide algo más de un kilómetrode longitud en su coronación y tiene 135 metrosde altura desde cimientos. Construida con ma-teriales sueltos compactados capaces de hacerfrente a las fallas situadas en el cauce del río, lapresa presenta una base de grandes dimensionesque disminuyen hasta llegar a los 9 metros en sucoronación.

    La presa está constituida por un dique de mate-

    riales sueltos formado por núcleo impermeable dearcilla, filtros de protección y espaldones de esco-llera. El emplazamiento del cuerpo de la presa, sudisposición en planta y la sección tipo responden ala necesidad de dar respuesta simultánea a variosobjetivos:

     Incorporar dentro del esquema funcional o es-tructural de la nueva presa toda la infraestructurade la antigua que se considera válida, particular-mente el sistema de galerías de control e imper-meabilización, las pantallas de inyecciones y dre-najes y la cimentación de la presa en la zona delcauce.

     Lograr una unión adecuada entre la nueva presay los bloques de hormigón de la antigua.

     Mantener los rellenos de la presa actual dentrode un área situada aguas abajo de la ataguía de lapresa anterior. De este modo se mantenía en fun-cionamiento la central de elevación del canal Jú-car-Turia, cuyo servicio no puede ser interrumpidosalvo unos pocos días a lo largo del año.

     Zonificar los espaldones de la presa para obtner una estructura más resistente y menos dformable consiguiendo, además, una utilizaciracional de los materiales procedentes de las ecavaciones.

     Colocar como elemento esencial de la seguridde la presa un filtro y dren con espesores de 3 mtros aguas arriba y 5 metros aguas abajo

     Obtener el menor coste posible de las obras tniendo en cuenta las limitaciones impuestas p

    los puntos anteriores.

    El cuerpo de la presa, en cifras

    El gran dique tiene una longitud en coronacide 1.024 m y una altura sobre el cauce del río 110,50 m y de 135,50 m sobre los cimientos. El ncleo de arcilla corona a la cota 162,00 con una achura de 3 m, teniendo a la cota 50,00 una anchude 57,50 m.

    La superficie de aguas arriba de la presa tiene talud de 1,85:1,0, con berma de 9,25 m de anchuen la cota 100,00. Aguas abajo, el talud es 1,5:1

    con tres bermas de 5,0 m de anchura, situadas acotas 70, 100 y 130.

    La anchura de coronación es de 9,0 m y sobre ediscurre la carretera que enlaza por la margen quierda con las poblaciones de Antella y Tous y pla margen derecha con la presa de Escalona y Canal de Navarrés.

    03Un hito en laingeniería hidráulicaLa respuesta singular a un gran reto

    Vista del cuerpo de presa desdela margen izquierda

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    3/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    4/62

    068 Lapresa de Tous

    3

    4

    5

    9

    10

    1

    2

    6

    7

    río Escalona

    río Júcar

    río Júcar

    Camino de Navarrés y presa de Escalona

    d    i    r   e   

    c   c   i    ó    n   A    n   t    e   l    l   a 

           t     a     p  

            ó     n

    Ataguía

    Galerías delnúcleo

    3C

    3D

    3B

    13B

    3A

    3D

    3E

    3C

    2B

    3A

    2A

    SECCIÓN TIPO DE PRESADEFINICIÓN GEOMÉTRICA

    ZONA

    1

    2A

    2B

    3A

    3B

    3C

    3D

    3E

    FUNCIÓN

    Núcleo impermeable

    Filtro fino

    Filtro grueso

    Transición

    Espaldón resistente

    Espaldón resistente

    Espaldón resistente

    Protección del talud

    MATERIALES

    Arcillas

    Arenas

    Gravas

    Escollera caliza

    Escollera caliza

    Escollera caliza

    Escollera caliza

    Escollera caliza

    DENSIDAD

    105-98%

     70%

     70%

    2.15

    2.15

    2.10

    2.05

    2.05

    30cm

    25cm

    25cm

    45cm

    60,75cm

    90cm

    90cm

    90cm

    ESPESORDETONGADA

    CUERPO DE PRESA/ PLANTAGENERAL

    1 Desagüe intermedio

    Desagüedefondo

    Túnelde desvío

    Torredetoma

    Torre de compuertas

    2

    3

    4

    5

    Aliviadero6

    Cámara de compuertas

    Centro de control

    Estanque de regulación

    Centraldeimpulsión Júcar-Túria

    7

    8

    9

    10

    ACTUAL PRESA DE TOUS

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    5/62

        L   a    P   r   e   s

       a    d   e    T   o   u   s

    072 Lapresa de Tous

    Losresguardos

    Destinadosadar proteccióna lapresafrentea lasavenidas,losresguardosse definencomola diferen-ciaexistenteentreel niveldeaguadel embalseenunasituaciónconcretay lacoronaciónde lapresa.EnTousse hacalculadoun resguardosobreel Máxi-moNivelNormaldelembalseenlacota130.Elotro,calculadosobre el MáximoEmbalse Extraordinariodelaavenidamilenaria,selocalizaenla cota146,30.

    Primerospasospara laconstrucción

    Cuandose iniciaronlas obrasen febrerode1990,lapresaprimitivase encontrabaen unasituaciónenlaqueel cajeroizquierdodelantiguo aliviadero,en unimportante tramo, había desaparecido; asímismo,existíauna grancantidadde materialesprocedentesdelosarrastresde lariadaquerellenabael cuencodeestaestructura.En elcuerpode presaemergíapartedelnúcleode arcillaprocedentedela anteriorpresa,noasíla escolleradeespaldonesquedebíahabersidoremovidaprácticamenteen sutotalidad,estandoade-másinundadagranpartedela zonadeaguasabajodelnúcleoylagaleríaexistentealacota29.

    Enbase aello seplantearoncomo objetivosprelimi-nareslaobservaciónde lascondicionesdel núcleoy filtrosexistentesaguasarribay aguasabajo, asícomola ampliacióny rehabilitación dela ataguíaylainvestigaciónde lacontraataguía,ya quecabíalaposibilidadde queestaúltimase hubiesepermea-bilizado.Unade lasalternativasconsideradaspara

    resolveresta posibleeventualidadproponíaefectuarunacampaña deinyecciones,campaña quefue pos-teriormentedesestimadaya quepodría serde difícilcuantificaciónen cuantoa sucomportamiento,con-troly efectividad.Porello seconsiderómás prácti-corealizar, en primer lugar,los agotamientosdelcuerpode presaque permitirían,una vezbajadoelniveldelagua,unaobservacióncompletadelosma-terialesremanentesy condicionesdel cauce antesdeiniciarselas excavacionesy, además,calibrarlaefectividaddela contraataguíaalpoder cuantificarelvolumende lasfiltraciones.

    Construyendolanuevapresa

    De modo que las obras de construcción se inicia-ron con la rehabilitación del túnel de desvío y laadecuación de la ataguía, obras que terminaron enfebrero de 1991, mes en que el Júcar fue encauza-do a través del túnel de desvío, por el que discurrióhasta el 26 de enero de 1995.

    Desviado el río, se comenzó la limpieza y excava-ción de los restos de la antigua presa. Pronto se

    Losmaterialesqueformaneldique

    Laarcilla queconformael núcleodel diqueprovie-nedeunacanterasituadaa unos2Kmaguasarribadela cerradadela presa,en elparajedenominadoTerrabona.Dichacantera,queyafue utilizadaen laconstruccióndela presaanterior,estáformadapormaterialesterciarios continentales y aunque sonde naturaleza arcillosa principalmente, presentanalternanciasde areniscas y conglomerados, porloquelaexplotaciónno estuvoexentade dificultades,teniendoquerechazar diversaszonas.

    Paralosfiltrosydrenes, elementosesencialesparaevitar la erosión delnúcleo,se eligieron arenas ygravas procedentesde machaqueorigurosamenteclasificadas.YesquehablamosdequeenToussehainstaladounfiltrobicapa entransicióngranulométri-cahacia laescollera,que cuentacon anchurasdise-ñadas paraeliminartoda posibilidadde migración.Laideadeladoblecapaseenfrentaa unatendenciaqueprefierefiltrosdeunacapaúnicaaguasarriba,peroenestecasose consideróimportantetenerencuentael funcionamientoprevistopara Tous,dondeelembalsepodría descenderdesdelacota 130hastala80en115horasconuncaudalentrantede50m 3/sode125 horasconcaudalde100m3/s.

    Enlos espaldonesde escollera sehan usadocalizasprocedentesdelas excavacionesdela obray delascanterasubicadasenlas cercaníasdela misma:unadeellasen lamargenizquierda(canteradeTous)yotraentrelosríos JúcaryEscalona(canteradela Isla).

    Aliniciarseel proyecto,el correspondiente PliegodePrescripcionesTécnicas marcaba unas exigenciasmuyconcretasenla calidaddelosmateriales,con-cretandotantoel espesordetongada comola densi-dadmínimaymáximayel porcentajeadmisibleenlapruebade DesgastedeLos Ángeles(DLA).Sin em-bargo,trasestudiarde modoexhaustivolas canterasysuscalidades,seconstatóla extremadificultaddeobtenerestascondiciones,sobretodo enlo referentealDLA.Porello,despuésdetrabajarenterraplenesdeensayo,se introdujouncambioen elProyecto Mo-dificadoque consistió,esencialmente,en disminuirlosespesoresdetongaday aumentarla energíadecompactaciónparaproducir unaumentode densi-dad,admitiendo a cambiocoeficientesdedesgastemayoresque losanteriormente establecidos. Elre-sultadofue,trassupuestaenobra,unosíndicesdecalidadsensiblementemejoresa losiniciales.

    Porotrolado,se hizoextensivoel riegocon aguaatodoslosmaterialesde escollera,utilizando200l/m 3 paralosconglomeradosy 400l/m3  parael restodelosmateriales,favoreciendo conello laconsecucióndelas compactacionesexigidas.

    Demoliciónde losbloquesdelaantiguapresa y ejecucióndelcontactodel núcleoconelhormigónexistente paralaactual

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    6/62

    074  La presa de Tous

    vio que únicamente la escollera de aguas arriba,protegida por el estribo de hormigón de margen iz-quierda y que había quedado erosionada hasta co-tas próximas al nivel del río, ofrecía una superficiede apoyo de buena calidad para iniciar la recons-trucción. El núcleo de tierras fue allanado tambiénhasta el nivel del río y examinado mediante catasy placas de carga para confirmar que desde esenivel y hasta su base, situada unos treinta metrosbajo el nivel normal de las aguas, estaba íntegroy con la compacidad idónea para ser conservado.

    Los restos de escollera que quedaron aguas aba- jo aparecieron totalmente removidos y mezcladoscon la arcilla procedente del núcleo. Donde la ba-

    timetría parecía indicar que la erosión remanenmás profunda estaba a unos doce metros bajo nivel freático, resultó que fue necesario profudizar el saneo más del doble de esa profundidaUna vez achicadas las aguas y al comenzar a ecavar aparecieron, bajo los primeros sedimento

    algunos restos de troncos y ramas arrastradpor la riada y a mayor profundidad aún bloques hormigón procedentes de la destrucción del alivdero. Dos de esos bloques, los de mayores dimesiones entre los encontrados, cubicaron 3.000 y uno de ellos descansaba con su cara inferior stuada a más de treinta metros de profundidad crespecto al cauce, pudiendo ser la causa que orig

    Voladuras en la cantera de la isla

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    7/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    nó el gran agujero aparecido en la clave de uno delos ramales de la galería perimetral.

    El 21 de septiembre de 1991, una vez saneada laescollera, comenzaron los rellenos en la zona 3A

    (la escollera de transición), situada aguas abajo.La colocación de la escollera comenzó por la zonasituada hacia la cota 27 (la del nivel del río es la 56)y derecha del cauce. Al mismo tiempo, se coloca-ron los primeros elementos de auscultación con-sistentes en placas de asiento y tubos telescópicos(inclinómetros) para la medida de movimientosverticales y horizontales.

    En cuanto al núcleo antiguo, una vez saneada y re-taluzada la superficie, se inició la reconstrucciónbajo un control estricto para ajustar los paráme-tros de densidad y humedad a las exigencias delproyecto. La parte superior del núcleo aprovecha-ble se cubrió con plástico con el fin de evitar sudesecación en tanto durase la construcción hastaalcanzar esta cota.

    Con el fin de impedir la posible pérdida de estan-queidad del núcleo por fracturación hidráulica ofisuración, se contemplaron en el proyecto unaserie de actuaciones en ambas márgenes queconsistieron, básicamente, en la demolición par-cial de los bloques de la antigua presa mediantevoladuras controladas con geófonos y registrado-res sismográficos, y en la ejecución de rellenos dehormigón para suavizar su talud de contacto, lle-vándolo a un mínimo de 1H:3V .

    Por otro lado, todo el contacto del núcleo con las

    calizas de cimiento, tanto en las cimentacioneshorizontales como en talud, se realizó medianteuna transición de hormigón (vibrado o proyectado,según los casos) y la posterior inyección de conso-lidación para alejar las posibles filtraciones de laszonas de contacto.

    También hubo que tener en consideración otrascircunstancias en las áreas afectadas por los re-llenos del núcleo, como la existencia de vagua-das estrechas formadas principalmente entrelos bloques de hormigón antiguos y el terrenoadyacente, donde se podrían producir fenóme-nos de descompresión de la arcilla por efectobóveda. La solución adoptada consistió en eje-cutar un relleno de hormigón, convencional ocompactado dependiendo de la entidad del es-trechamiento, hasta alcanzar la anchura sufi-ciente para que este fenómeno no fuera posible.En este sentido cabe destacar, por su importan-cia, el relleno efectuado en la margen derecha,aguas abajo de los bloques.

    Otra medida tomada para mejorar la estanqueidadde los contactos del núcleo con el hormigón de losantiguos bloques, consistió en aumentar su an-chura hasta arroparlos con arcilla por aguas abajo,tanto en la margen izquierda como en la margenderecha. En estos contactos se empleó arcilla conun índice de plasticidad mayor de veinte, que seobtenía, bien directamente de la cantera, bien poradición a la misma de un 1 % a 5% de bentonita.

    Señalar que como complemento adicional para laobtención de la estanqueidad y evitar la existen-cia de posibles recorridos del agua a través delas juntas de los antiguos bloques, se realizó untratamiento muy específico y variado dependiendode la disposición de dichas juntas. Por la zona deaguas arriba algunos bloques disponían de bandasde PVC, pozos de arcilla vacíos y huecos para vi-gas pentagonales en secuencia, situándose estosúltimos huecos en el paramento de aguas arriba.

    La ejecución del núcleo impermeable

    La cantera de arcilla de la que se nutrió la obrase encontraba ubicada en la margen izquierda delrío Júcar, a unos 2 Km aguas arriba de la presa,próxima al antiguo pueblo de Tous en el paraje co-nocido como Terrabona. Planta de machaqueo y clasificación

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    8/62

    076  La presa de Tous

    Antes de iniciarse la obra se realizaron terraplenesde ensayo, con el objeto de determinar el equipode compactación más adecuado, así como el es-pesor de tongada idóneo y el número de pasadasa ejecutar, de tal manera que fueran fijadas lascondiciones definitivas de colocación en el núcleode la presa dentro de las exigencias del Pliego deCondiciones. De la experiencia obtenida se conclu-yó, que el adecuado era el compactador dinámicode pata de cabra y que el espesor de tongada sincompactar debía ser de 30 cm.

    Una vez determinadas las características geotéc-nicas de los materiales más adecuados para elnúcleo y su disposición en el área de préstamo, seprocedió a su explotación, creándose posterior-mente unos acopios de los que se tomaban losmateriales arcillosos una vez humectados y ho-mogeneizados.

    El material acopiado y seleccionado, tras la elimi-nación de los tamaños gruesos, se cargaba conpalas sobre neumáticos y se transportaba al tajomediante camiones basculantes de 13 Tn (en pun-

    tas de máxima producción llegaron a utilizarse total de 14 unidades). Una vez descargado en zona de colocación era extendido y compactacon los medios y condiciones mencionados canterioridad.

    Con respecto a la arcilla de contacto, dadas sespeciales características, fue necesario realizacopios diferentes a los de la arcilla normal. Sembargo estos acopios se extendían por cappara proceder al vertido de bentonita, removiena continuación hasta conseguir la uniformidad la mezcla y el índice de plasticidad exigido. La zomás próxima al contacto hormigón-arcilla era rmatada por medio de pisones neumáticos (ranaque completaban la ejecución de cada tongada.

    La ejecución de los filtros y los espaldones escollera

    Los materiales utilizados para los filtros se obtnían, tras el procesado en la planta de machaquy clasificación, de la roca caliza procedentes de l

    Trabajos en el cuerpode presa, 1992

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    9/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    frentes de excavación. Transportadas mediantedumpers de 50 Tn hasta el primario de la plantase efectuaba el machaqueo, lavado y clasificado,obteniendo los dos tipos de filtros utiliza dos en laconstrucción. Después de fabricados eran coloca-dos en tajo mediante una extendedora de arcenes,convenientemente adaptada, para dejar tongadasde 25 cm que, una vez regadas, se compactabancon rodillo vibrante de 5 y 10 Tn.

    El pliego exigía limitar el contenido de finos al5% y obtener una densidad relativa superior al70%, por lo que se realizó una completa cam-paña de estudios y ensayos encaminados a in-vestigar los efectos de la compactación en lascaracterísticas granulométricas, los comporta-mientos del filtro ante flujos de agua, la cohe-sión y la cementación a largo plazo. Los ensayosfueron realizados en laboratorio y contrastados

    sus resultados mediante la ejecución de dife-rentes terraplenes de ensayo.

    En la construcción de los espaldones de la presa

    se utilizaron, básicamente, calizas extraídas de las

    excavaciones de la propia obra (aliviadero y obrade toma) y de dos canteras ubicadas aguas arri-

    ba de la presa. Una vez transportadas a obra, seextendían en tongadas de diferentes espesores,

    dependiendo de la zona de los espaldones donde

    se colocaba, ya que estructuralmente la escollerade la presa se encuentra zonificada, localizándose

    la más resistente próxima al núcleo y en todo el ci-

    miento del espaldón de aguas abajo y la de menorresistencia cerca de los bordes.

    Al igual que en el caso de la arcilla del núcleo y delos filtros, se realizaron una serie de terraplenes

    de ensayo tendentes a determinar las condiciones

    óptimas de colocación de materiales: cantidad de

    agua de riego, peso del rodillo compactador, nú-mero de pasadas, frecuencia de vibración, etc.

    Vista general de las obras, 1993

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    10/62

    078  La presa de Tous

    Vista general del aliviadero conlas losas prolongadas

    El aliviadero

    La abertura más evidente en el cuerpo de la pre-sa es este gran aliviadero que, situado en su zonasuperior, se presenta como una enorme boca sin

    compuertas. Es el último órgano de desagüe. Sudisposición se ha calculado para que comience adesaguar a partir de la cota 130, con un volumenembalsado de 378 Hm3. Y la forma de su perfilha sido diseñada para que, incluso contando concaudales extraordinarios, ninguna avenida puedacausar daños en el hormigón del propio aliviade-ro como consecuencia del despegue de la lami-nación de agua.

    Su estructura se encuentra cimentada sobre ni-veles de calizas blancas y calizas brechoides delCretácico (Nivel Id), excepto una pequeña zona enla margen derecha que se apoya sobre conglome-rados terciarios.

    Es del tipo de labio fijo y cuenta con aberturas infe-riores, lo que implica un doble sistema de defensa:en primer lugar, las aberturas inferiores permitenel vertido de agua cuando el nivel en el embalsesupere la cota 130, permitiendo la evacuación deun caudal de 2.500 m3/s y, posteriormente, al lle-gar a la cota 140, a la que se sitúa el labio fijo, elaliviadero es capaz de evacuar la avenida máximaprobable, equivalente a unos 20.000 m3/s.

    La forma y la función 

    Siguiendo la trayectoria del agua, en el aliviaderoencontramos diferentes partes. La primera es el

    canal de entrada, que tiene la solera a cota 120 yuna planta en forma de hexágono irregular. Estáformado por losas de hormigón de 1 metro de es-pesor ancladas al terreno.

    Los cajeros de la embocadura tienen una transi-ción curva, mediante arcos de círculo de radio 30metros y altura variable que va desde los 26,30metros en el inicio y los 42,50 metros que hay en lasección de control. Ambos cajeros tiene estructu-ra de muros de gravedad.

    Bajo las losas perimetrales de la embocadura seha dispuesto una galería que permite la inspeccióny drenaje.

    La sección de control  es una estructura de tipoconvencional con pilas de perfil curvo para mejo-rar las condiciones de descarga y una anchura de75 metros. Dentro de ella, a nivel inferior, se hansituado nueve aberturas de perfil hidrodinámicoque tienen 6,83 metros de ancho y están separa-das por pilas de 1,69 metros de anchura. La solerase encuentra a cota 130.

    Debajo de esta estructura se localiza una galerde inspección y drenaje que comunica ambas mágenes. Esta galería enlaza con otra localizada ba

    las losas del canal y con dos pozos de acceso.Sigue el canal de descarga, que tiene una longitde 215 metros y una sección de 75 x 12. Presenuna pendiente de 0,02 en 78 metros de longitudde 0,58 en 60 metros.

    Los cajeros del canal tienen 12 metros de altuen sus primeros 80 metros, variando después grdualmente hasta alcanzar más de 35 metros altura el cajero derecho y 18 metros el izquier(ambos medidos desde cimentación) y situados la zona del trampolín de salida. Estos muros sode perfil gravedad, con paramento interior verticy exterior de talud 0,65H:1V.

    La losa de solera tiene un espesor mínimo de 75 ccon anclajes de diámetro 25 mm, de longitud suprior a 4 metros, formando malla de 1,50 m de lado

    La cimentación de la losa está fuertemente drenda, con una disposición de drenes de diámetro 2mm en forma de espina de pez separados entsí 15 m. Estos drenes son captados por una glería, situada a la izquierda del eje del aliviadey que recorre longitudinalmente todo el canal descarga y el trampolín, teniendo su salida al eterior, hacia la margen izquierda de la estructupor debajo de las losas de protección.

    La aireación de la lámina se consigue con ugalería situada en la zona de acuerdo curvo a

    cota 107,55. Esta galería comienza con dos pozlaterales de toma de aire, de 2 x 1 m, y presenventanas de 0,50 x 1,0 m bajo la rasante hidráulicEste sistema está independizado de la galería drenaje.

    El trampolín se ha diseñado para que consiga lminas de agua bien aireadas gracias a tres elmentos: el peralte de la arista de salida, su etrechamiento y el giro del cajero derecho, lo qvoltea y aleja los impactos del chorro de la ladederecha y los dirige directamente hacia el caudel río.

    El alcance máximo del lanzamiento es de 40 para un caudal de 1.100 m3 por segundo y de 2metros para el caudal máximo, medidos ambdesde su pie.

    El aliviadero se ensayó en un modelo reducido el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEcorrigiéndose el diseño del proyecto para mejorsu funcionamiento. (Puede consultar más detallsobre estos ensayos en los anexos de este libro)

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    11/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    AliviaderoEstructura de control y curva de descarga

       C  a  u   d  a   l  e  s

        (  m   3    /  s    )

    20.000

    18.000

    16.000

    14.000

    12.000

    10.000

    8.000

    6.000

    4.000

    2.000

    0130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 162 164

    Cota de embalse (m)

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    12/62

    080  La presa de Tous

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    13/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    La construcción del aliviadero

    En el segundo trimestre de 1991 se iniciaron lasexcavaciones para su cimentación. El procedi-miento empleado se basó en la utilización de ex-plosivos atacando bancos de diferentes alturas,que iban desde la cota 75 hasta la cota 160, y quefinalmente se dejaban con 15 metros de altura ybermas de 5 metros.

    En total se perforaron más de 135.000 m y seemplearon unos 320.000 kg de explosivo para los2.000.000 m3  de roca excavados. El volumen deexcavación máximo conseguido en un mes fue de220.000 m3.

    En junio de 1992, y antes de finalizar las excavacio-nes, se iniciaron los hormigones con la ejecuciónde las losas y muros de la embocadura. El hor-migón era transportado desde la planta mediantesilobuses o camiones hormigoneras hasta la zonade acción de una grúa torre encargada del trasla-

    do, utilizando cazos de 3 m3, al sitio de colocación.A lo largo de la construcción del aliviadero se lle-garon a utilizar tres grúas torres simultáneamen-

    te, alcanzándose una producción máxima mensualde 42.000 m3.

    Los muros, tanto de la embocadura como del ca-nal, se ejecutaron con tongadas de 2 metros em-

    pleando encofrados trepantes.Para la construcción de las losas del canal dedescarga, se ejecutaron previamente los anclajesal terreno proyectados, formando malla de 1,50 x1,50 metros, de 4 metros de profundidad y diáme-tro de 25 mm.

    Las ubicadas en la zona sensiblemente horizontaldel canal tenían como característica especial noposeer juntas transversales, desde su inicio has-ta la zona de aireación de la lámina (unos 80 m),estando separadas entre sí por juntas longitudina-les impermeabilizadas con bandas de PVC. En suconstrucción se extremaron los medios a utilizar,ya que debía obtenerse un perfecto acabado para

    evitar cualquier resalto que pudiese producir efec-tos de cavitación así como disminuir sensiblemen-te el coeficiente de fricción. La terminación exigida

    Obras de construcción delaliviadero y ejecución del canalde descarga, 1993

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    14/62

    082  La presa de Tous

    se consiguió a base de utilización de regla vibranen los últimos centímetros del hormigón colocay posterior fratasado final, por medio de “helicótero”, dejando así las superficies del canal prác

    camente pulidas. Así mismo se puso especial éfasis en su curado, a base de productos sintéticodada su gran longitud.

    En agosto de 1993 se completó la 1ª fase de contrucción, lo que representaba tener prácticamenel aliviadero terminado, excepto la estructura control que se dejó a la cota 120 a efectos de podevacuar posibles avenidas durante los meses septiembre a noviembre.

    Pasado este período, en diciembre de 1993 se reandaron los trabajos, completándose en su totalidadmeses después, en mayo de 1994.

    En total se colocaron más de 290.000 m3 de horm

    gón y más de 3.200.000 kg de acero.

    Puente descimbrado para construirla pasarela colgante

    Puente sobre el aliviadero conpasarela colgante

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    15/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    La viga, que tiene una anchura de 9 metros, es dehormigón pretensado y su canto varía parabólica-mente entre un mínimo de 2,20 m en los extre-mos y un máximo de 4,40 m en la zona central.La sección transversal tiene un bombeo del 2%, yestá formada por una calzada de 6 m de anchura yaceras de 1,50 m cada una.

    La losa superior tiene un espesor variable entre 0,60m en el exterior del cajón y 0,69 m en el centro. Lasalmas del cajón son de 0,60 m en los dos cuartos deluz centrales de la viga y varían linealmente hasta1,05 m en los cuartos extremos, siendo necesarioeste ensanchamiento para compensar la pérdida decanto y para contar con una sección capaz absorberlos esfuerzos por cortante en los apoyos.

    El puente sobre el aliviadero

    Un puente cierra por su extremo superior la granabertura del aliviadero, lo que permite dar conti-nuidad a la carretera que recorre la coronaciónde la presa y enlaza las dos márgenes del río. Con77 m de luz, esta estructura tiene una interesantepeculiaridad y es que bajo ella se ha construidouna pasarela colgada mediante pilares metálicos.Mirador excepcional para contemplar el Júcar ensu tramo final, este espacio es hoy un Centro deInterpretación dedicado al propio río.

    El puente situado sobre el aliviadero consta de doselementos fundamentales: el primero es una vigaprincipal que tiene 79 metros de luz (77 metros dedistancia entre apoyos); el segundo es una pasare-la que cuelga de la viga.

    Estado actual del puente del aliviaderocon el centro de interpretación

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    16/62

    084  La presa de Tous

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    17/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    < Construcción del puente sobre elaliviadero, 1994

    >Construcción de la sección de controldel aliviadero

      Obra de construcción del puente, 1994

    La losa inferior de la viga cajón es de 0,40 m deespesor, excepto unos regruesamientos finaleshasta 0,55 m que sirven para anclaje de cables. Aun cuarto de la luz de cada extremo de la losa, sehan dejado dos huecos de 4x3,50 m para permitir,por una parte, alojar las cabezas de los cables demenor sección y recorrido y por otra para dar ac-ceso al interior de la viga cajón, concretamente asu zona central, que puede ser utilizable al existirsuficiente gálibo.

           

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    18/62

    086  La presa de Tous

    Una singular pasarela colgante

    Bajo el puente del aliviadero y colgada mediantepilares circulares metálicos situados bajo las al-mas de la viga cajón del puente, se ha dispuestouna plataforma de anchura variable entre 13,62 men su parte central y 19,64 m en los extremos. Estaplataforma se proyectó con forjado nervado unidi-reccional de hormigón armado con 0,93 m de se-paración entre nervios, 0,40 m de altura de alige-ramiento y 0,10 m de capa de compresión, siendoestos nervios normales a la dirección longitudinaldel puente.

    Los pilares circulares de cuelgue son tubos dediámetro exterior 140 mm e interior 90 mm, sepa-rados 3,75 m en sentido longitudinal, y 8,40 m ensentido transversal. Estos tubos van soldados enla parte superior a chapas de 30 mm de espesorembutidas en la viga cajón y con 6 anclajes de diá-metro 32 mm dentro del alma de la viga. Tanto en

    la parte superior como en la inferior disponen de 8cartelas de refuerzo.

    La pasarela inferior está encastrada 0,50 m enambas márgenes del aliviadero, en una longitudde 3,17 m. La zona encastrada dispone de dosapoyos de neopreno-teflón en su base y dos topessísmicos laterales del mismo material.

    La cota de la pasarela inferior es la 159,10, ubica-ción que deja un resguardo de seguridad suficien-te entre dicha pasarela y la lámina de agua des-aguando el aliviadero el caudal de avenida para laavenida máxima probable.

    La pasarela se complementa con dos estructuranexas adosadas a los muros del aliviadero, las cules permiten el acceso al interior desde las explanadadyacentes a la coronación de presa en la cota 164,5

    Las estructuras de hormigón armado, si bien etán construidas sobre el relleno de presa, no apyan sobre él, sino que son solidarias a los murdel aliviadero mediante 4 bataches de hormigde 0,80 m de anchura, anclados a dichos murosobre los que descansa la losa inferior de 0,40 de espesor, y sobre ella el resto de la estructura

    Toda la estructura anexa queda inmersa en cuerpo de presa, salvo la zona de acceso qemerge en forma cilíndrica hasta la cota 167,5Debido a que también se sitúa sobre el núcleo, arcilla puede tener un efecto de cierto “descuegue”, por lo que para prevenirlo se han dejaunos taladros en la solera que permiten efectu

    inyecciones de corrección.Se señala finalmente que esta estructura singulacon una superficie construida de unos 1.100 mademás de ser un excelente mirador, ha permtido su utilización como Centro de Interpretacidel Júcar, para lo cual se ha efectuado el cierde todo el recinto con un muro cortina medianperfilería de aluminio y doble acristalamiento 6 mm. Este cierre es capaz de absorber tanto lesfuerzos térmicos como los debidos al viento, que posee juntas elásticas entre perfiles que impden realizar una transmisión continua de los mmos en toda su longitud.

    Puente sobre el aliviadero

    Distintas vistas de la pasarelay centro de interpretación

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    19/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    20/62

    088  La presa de Tous

      Permitir un control efectivo de los niveles agua en el embalse con cualquier caudal entranen el mismo, fuera de los producidos en las avendas extraordinarias.

      Proporcionar una laminación más eficaz de lavenidas.

     Permitir junto con el túnel de desvío, desaguar avnidas durante el período constructivo de la presa.

    En el centro neurálgico de la presa: la obra civ

    Siguiendo el curso de las aguas, en él podemdistinguir las siguientes partes: embocaduraconductos de carga, cámara de compuertas y coductos de descarga.

    La embocadura, de 36,6 m de longitud, tiene u

    El desagüe intermedio

    Se trata de un gran conducto que atraviesa trans-versalmente el cuerpo de la presa y que está des-tinado a dar salida a las aguas embalsadas conayuda de un doble sistema de compuertas. Por sufuncionalidad, se considera el centro neurálgicode la presa: este es el desagüe que se utiliza paracontrolar los niveles de agua embalsada, excep-to en caso de avenidas extraordinarias. En esasocasiones excepcionales, también contribuye aminimizar su efecto.

    Situado sobre la estructura de lo que fue el ali-viadero de la antigua presa (del que aprovecha enparte su cimentación), el desagüe intermedio per-mite desaguar 1.200 m3/s antes de que comiencea descargar el aliviadero de labio fijo. Resumidas,estas son sus finalidades:

     Suministrar caudales relativamente elevados enla explotación de la presa.

    Losas prolongadas y escollera deprotección a la salida del aliviaderoy del desagüe intermedio

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    21/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    forma hidrodinámica, con altura interior variandoentre 20 m a la entrada y 4 m en la conexión conlos conductos de carga. Posee una reja de entrada,de hormigón armado, con objeto de evitar la entra-da a los conductos de grandes cuerpos flotantesque pudieran dañar los elementos hidromecáni-cos situados en el interior del desagüe.

    Siguen los cuatro conductos de carga, con unalongitud de 48,3 m, que son de sección rectangu-lar de 5x4 m y están alojados en cuatro bloques

    de hormigón separados por juntas impermeabili-zadas y cimentados sobre roca caliza. La solera deestos conductos se encuentra a la cota 80.

    A continuación, la cámara de compuertas se apo-ya en el macizo de hormigón del aliviadero de lapresa antigua y en ella se han dispuesto los cierresde control y seguridad del desagüe. Los cierres de

    Desagüe intermedioSección longitudinal

    Cámara de compuertadel desagüe intermedioSección

    Azud a la salida del desagüeintermedio

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    22/62

    090  La presa de Tous

    Torre de acceso a cámaradel desagüe intermedio

    Diseño según proyecto

    Diseño construido

    Torre de acceso. Módulo tipo

    Detalle de juntaentre módulosprefabricados

    Torre de acceso. Estructura de cimentación

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    23/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    seguridad están formados por compuertas desli-zantes, tipo Bureau, de 3,50 m x 3,50 m de sección.El cierre de control está formado por 4 compuer-tas tipo Taintor, de 3,50 m x 3 m. El acceso a la cá-mara de compuertas puede hacerse por tres víasindependientes.

    Y por último, los conductos de descarga  estánsituados igualmente sobre la estructura de hor-migón del aliviadero antiguo. En el primer tramo,de 84,2 m. Los cuatro conductos están alojados endos bloques de hormigón, cada conducto es de 5m de anchura y altura variable, separados por una junta longitudinal. En el tramo siguiente, y has-ta su salida al exterior, las pilas que separan losconductos de cada bloque desaparecen, quedan-do reducido el desagüe a dos únicos conductos de11,50 m de anchura y 24 m de altura entre soleray clave, formando una estructura monolítica muyprotegida, con espesores de 3 m en hastiales y de

    2 m en bóvedas, fuertemente armadas debido alas importantes solicitaciones que gravitan sobrela misma.

    Este tramo de conductos se apoya, en toda su lon-gitud, en el cuenco de amortiguación de energíadel antiguo aliviadero, sobre el que se ha efectua-do un relleno de hormigón compactado con rodillovibratorio de 8 m de espesor alcanzando la cota 41.Sobre el relleno han sido construidas las losas delos conductos de 4 m de espesor, con importantedisposición de armaduras. Cada losa tiene 15 m delongitud y las juntas entre losas llevan disposiciónen artesa, estando además impermeabilizadas pormedio de bandas de PVC. En el punto de intersec-

    ción de la rápida de los conductos de descarga conel tramo horizontal de salida, se han situado losdientes de rotura de energía, cuatro por conducto,de dimensiones 1,65 x 2,0 m.

    El diseño del sistema de aducción de aire a la cá-mara de compuertas consiste en un conducto que,partiendo del aguas abajo de la presa, mantiene entodo momento una sección mínima de 11 m2.

    Atendiendo a su trazado, cabe diferenciar al menostres zonas en las que el conducto cambia de sec-ción y tipología. Estas son, en el sentido de avance:chimenea de aireación, conducto circular de 3,75m de diámetro y zona de acceso a la cámara.

    Dado que, como indicábamos anteriormente, es-tamos en el centro neurálgico de la presa, esteespacio se concibió para que se pudiera llegar asu cámara de mecanismos por tres caminos di-ferentes: desde margen derecha habilitando untrayecto a través de galerías existentes, un nuevoacceso desde una plataforma de aguas abajo de lapresa ubicada sobre el cuenco de amortiguación

    del desagüe (margen izquierda), y un tercer acce-so desde coronación.

    El acceso desde coronación se realiza a través dela torre compuesta por módulos prefabricados,

    que conecta con una galería de 68 m de longitudy sección 2 x 2,50 m, y discurre en todo su trazadohasta la cámara a cota 87,40.

    Regulando el paso del agua:los equipos hidromecánicos

    Los mecanismos y equipos hidromecánicos inclui-dos en el desagüe intermedio son los siguientes:

    Cuatro compuertas deslizantes de seguridad, tipoBureau, de 3,50 x 3,50 m, incluyendo sistema deaireación y by-pass, que permiten la regulacióncon alturas superiores a 100 m. La tajadera de la

    compuerta pesa 9,6 Tn y es accionada medianteservomotor.

    Cuatro compuertas radiales  de regulación, tipoTaintor. Miden 3,50x3,00 m y están formadas poruna estructura a base de perfiles laminados conun peso por compuerta de 47 Tn, incluyendo el las-tre de 36 Tn para que la compuerta cierre por supropio peso.

    Sistemas de accionamiento. Tanto las compuertasdeslizantes como las radiales están accionadasmediante un servomotor oleohidráulico de dobleefecto convenientemente dimensionado. Para ga-rantizar la seguridad de accionamiento se han du-

    plicado los circuitos y equipos de control de cadaservomotor. Además existe un grupo autónomo deemergencia con motor de explosión diesel, de unapotencia de 5,3 Kw, capaz de accionar cualquierade los servomotores, tanto de las compuertas des-lizantes como de las radiales.

    Conjuntos de blindaje  para conducto de secciónrectangular. Cada uno de los blindajes instaladosconsta de tres piezas: anterior, posterior y auxiliar.Entre las dos primeras se ubican las compuertasdeslizantes, unidas a ellas mediante bridas atorni-lladas aguas arriba y soldadura aguas abajo.

    Un cuadro sinóptico permite el mando, control y

    señalización de todo el equipamiento del desagüeintermedio. El conjunto se completa con un puen-te grúa birrail, un polipasto ubicado en la galeríade acceso a cámara de válvulas por la margen iz-quierda, cuatro bocas de hombre para acceder albalcón de mantenimiento de las compuertas ra-diales y una plataforma para inspección y mante-nimiento de los equipos hidromecánicos.

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    24/62

    092  La presa de Tous

    Cámara de compuertas deldesagüe intermedio. Equiposy panel sinóptico

    Curva de descarga de compuerta del desagüe intermedioCaudales (m3/s)

       C  a  u   d  a   l  e  s

        (  m   3    /  s    )

    350

    200

    300

    150

    250

    100

    50

    0 85 90 95 100 105 110 115 120 125 13

    Nivel de embalse (m)Aperturacompuerta (cm)

    50

    200

    100

    250

    150

    300

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    25/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    La construcción

    Dado que el desagüe intermedio se realizó sobrela estructura del aliviadero de la anterior presa,los primeros trabajos consistieron en la adapta-ción de dicha estructura para que pudiera servirde apoyo y dar continuidad a la nueva.

    Los trabajos se iniciaron en la segunda mitad de1990, con la demolición de aquellas estructurasno necesarias o que debían ser reconstruidaspara adaptarlas al nuevo diseño del desagüe. Esel caso de las pilas centrales, donde se ubicabanlas compuertas y los restos existentes del caje-ro izquierdo. Por otra parte, a partir de mayo de1991, comenzaron los agotamientos y la posteriorextracción de los materiales arrastrados por lasaguas y depositados en el cuenco amortiguador,así como la demolición escalonada y el saneo detoda la zona de la rápida donde iban a apoyarselos conductos de descarga.

    Entre las obras de reconstrucción necesariasse encontraba el cajero izquierdo, con una altu-ra de hasta 26 m, el cual debía ser proyectadopara soportar el empuje de los rellenos duranteel período de construcción y permitir, además, laejecución de los conductos de salida del nuevodesagüe sin interrumpir los trabajos en el cuerpode presa.

    A partir de septiembre de 1991 se inició la colo-cación de hormigón compactado en la zona delcuenco, realizando un relleno de 8 m, para luego

    Conductos de salida dedesagüe intermedioSección

    cimentar sobre este los conductos de salida deldesagüe. Para transportar el hormigón desde laplanta, ubicada a unos 250 m, hasta el cuenco, seutilizó una cinta transportadora tipo Rotec que a

    su vez descargaba en camiones que lo distribuíanen la zona. Este sistema de ejecución permitió al-canzar rendimientos de 3.400m3 diarios.

    Paralelamente se ejecutaron los hormigones detipo convencional, que iban conformando la es-tructura del desagüe. Estos hormigones eran su-ministrados por otra planta situada aguas arriba.En agosto de 1992 se completaron los trabajosprevistos en la fase 1 del proyecto, quedando eldesagüe en condiciones de poder aliviar un cau-dal de hasta 5.500m3/s en caso de producirse unaavenida.

    Dentro de esta primera fase es importante men-cionar la ejecución de los conductos de salida y,en particular, lo referido a la construcción de lasbóvedas. La realización del hormigonado de lasmismas se había previsto en una única fase, sin juntas constructivas, pero dadas las dimensionesde la estructura se estudió la posibilidad de cons-truirlas en dos fases, facilitando con ello la colo-cación de las armaduras y reduciendo las cargasque debía soportar el encofrado. De esa forma, enuna primera fase se ejecutaría un espesor que,una vez endurecido, serviría de encofrado para lasegunda fase.

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    26/62

    094  La presa de Tous

    compuertas, donde hubo que coordinar el montade los distintos elementos hidromecánicos concontinuidad de la obra civil, ya que resultaba imprescindible terminar la segunda fase de contrucción de la presa al final de agosto de 1993.

    Las primeras compuertas colocadas fueron lTaintor, cuyo montaje se produjo a lo largo del mde diciembre de 1992, continuando la obra de cámara correspondiente a los muros perimetraly obra civil interior, dejando los huecos para la ubcación de las compuertas Bureau. La primera estas compuertas entró en obra el día 5 de febrede 1993, comenzando su montaje tras alojarla posición definitiva. La última compuerta Burellegó el día 3 de marzo.

    Como método constructivo para el encofrado delas bóvedas, se dispusieron sendas ménsulas enlos hastiales de cada conducto; de ese modo fueposible apoyar y deslizar sobre ellas un carro de11,5 m de luz en el que iba montado el encofrado.Las ménsulas exteriores se aprovecharon poste-riormente, transformándolas en pasarelas para lainspección visual de los conductos.

    Por cada uno de los módulos de dos bóvedas delos conductos de salida (de 15 m de longitud) seutilizaron 95.000 Kg de acero para armaduras y1.500 m3 de hormigón.

    En diciembre de 1992 se reiniciaron los trabajosen el desagüe intermedio, ahora concentradosprincipalmente en la terminación de la cámara de

    Etapas en la construcción deldesagüe intermedio, 1991-1992

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    27/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    Durante el mismo mes de abril de 1993, el des-agüe quedó completamente terminado, habién-dose colocado unos 363.000 m3 de hormigón, delos cuales 180.000 m3  fueron del tipo HCR. Porsu parte el hormigón estructural requirió un totalde 6.400.000 kg de acero, lo que da una idea dela complejidad constructiva de la estructura queconforma el desagüe.

    Dentro de los aspectos constructivos a destacarson de mencionar los correspondientes a la im-permeabilización de la cámara de compuertas yel tratamiento de los conductos de salida para suprotección ante el fenómeno de cavitación.

    Una vez instaladas y colocados sus elementos ac-cesorios, como uniones, by-pass, etc, se procedióal hormigonado de toda la zona de alojamientohasta terminar el piso de maniobras (cota 87,40).Así, al finalizar el mes de marzo únicamente res-taba por ejecutar la losa de cubrición de la cámaraen la que, previamente, se habían depositado to-dos los elementos hidráulicos de las compuertas

    para su posterior montaje. La cubrición se reali-zó durante la última semana del mes de abril. Yasolo restaba el montaje de cilindros y elementossituados en el piso de maniobras, pudiendo darcontinuidad a los rellenos de presa para alcanzarla cota prevista. Daba así inicio la carrera que nosdebía conducir, el 31 de agosto, al final de la II fase,con los rellenos de la presa a la cota 130.

    Rellenos del cuerpo de presa sobre eldesagüe intermedio y construcción de cámara de compuertas, 1993

    Relleno cota 100-130

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    28/62

    096  La presa de Tous

    Un punto crítico: los conductos de descarga

    Los conductos de descarga del desagüe intermdio están sometidos a flujos de alta velocidad por tanto, al riesgo de fenómenos de cavitación.

    sabe que estos fenómenos comienzan a producse para velocidades del orden de 16 a 18 m/s, ypartir de esta velocidad los riesgos aumentan una proporción con una potencia de la velocidde 5 a 8.

    Dentro de la estructura del desagüe existen dzonas especialmente críticas en cuanto al riescitado. Estas son: la zona inmediatamente aguabajo de las compuertas radiales, en una longitde 30 m aproximadamente y la zona aguas abade los dientes estabilizadores y los propios dietes. En ambas zonas las velocidades del flujo, pael caudal de diseño, son del orden de 28 m/s y m/s respectivamente.

    En las nuevas obras llevadas a cabo se ha procdido, como veremos más adelante, a la colocacide un blindaje metálico que proteja el hormigón las posibles erosiones, así como a la construccide dos azudes que creen el colchón de agua sobel que debe romper la energía el flujo de salida.

    Sobre la cámara de compuertas

    Dada su ubicación aguas arriba del núcleo, el pro-yecto preveía recubrir la cámara de compuertascon arcilla, prolongando a modo de repié el núcleo

    de la presa con el objeto de mejorar su estanquei-dad. Previo a la construcción se efectuaron cálcu-los de deformación y estabilidad, comparando lasolución de proyecto, es decir colocando 5 m dearcilla sobre el techo de la cámara, y una alterna-tiva considerando un espesor mucho menor. Losresultados del estudio demostraron que la solu-ción proyectada producía un aumento de las de-formaciones y una disminución de los coeficientesde seguridad en el cálculo de la estabilidad de losrellenos. Si bien en ambas soluciones se cumplíanlos valores mínimos establecidos por la Instruc-ción de Grandes Presas, se procedió a reducir a1 m el espesor de arcilla sobre la cámara, con locual los parámetros de deformación y estabilidadse situaban, aún más, del lado de la seguridad.

    Como medidas adicionales, tendentes a la imper-meabilización de la cámara, se recubrió toda susuperficie con pintura a base de resina de poliure-tano y todas las juntas con los hormigones adya-centes fueron selladas con masilla de polisulfuro.Además se procedió a la colocación de bandas rí-gidas de PVC en la unión entre tongadas.

    Cámara de compuertas

    del desagüe intermedio.Sección

    Colocación de compuertas enla cámara

    Embocadura del desagüe

    intermedio

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    29/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    30/62

    098  La presa de Tous

    enlazar directamente y con la menor longitud psible con el Canal Júcar-Turia, ya construido. Admás se pudo verificar que, en esa zona, las codiciones de cimentación para las torres que epreciso construir eran aceptables al establecer

    en macizos de roca caliza poco alterados.Dentro de este sistema encontramos dos grupde estructuras diferenciadas: la obra preparapara la toma de agua propiamente dicha y la obdestinada a controlar la salida.

    Dos torres y dos túneles para la toma de agua

    Para la entrada de agua encontramos, en primlugar, una torre desde la que se produce la toma continuación un túnel que conduce el líquiy después una segunda torre, llamada torre compuertas. Finalmente se encuentra una nueconducción en túnel que desemboca en el sistemde salida del agua.

    La torre de toma está destinada a captar el agembalsada y que abastecerá a cerca de un milly medio de habitantes. Se trata de una torre hormigón armado construida con encofrado delizante, que tiene 109,70 m de altura, con seccicilíndrica de 6 m de diámetro interior, con 10 pil

    La toma de agua

    Aguas arriba, adentrándose en el embalse, se al-zan dos esbeltas torres unidas por una pasare-la. Son la parte más visible de un sistema que secomplementa con túneles, compuertas y, ya delotro lado del gran dique, un estanque para regu-

    lar caudales. El conjunto está destinado a captarel agua embalsada de mejor calidad. Con ella, através del canal Júcar-Turia, se asegura el con-sumo de los muchos habitantes de Valencia, suárea metropolitana y Sagunto y se apaga la sed demuchas hectáreas de regadío.

    Para tomar el agua embalsada por la presa, sediseñó un sistema que debía cumplir diferentesobjetivos:

    Suministrar la demanda del canal Júcar-Turiatanto para riegos como para abastecer a Valen-cia y su área metropolitana. Posteriormente se haincorporado el suministro de agua a Sagunto y elriego localizado de la Acequia Real del Júcar.

     Suministrar caudales al río Júcar para el regadíode la Ribera.

     Permitir el aprovechamiento hidroeléctrico a piede presa.

    La ubicación de todo el sistema, en la margen iz-quierda de la presa, respondía a la necesidad de

    Vista detallada de las dostorres de toma de agua desdela presa

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    31/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 0

    da por un cilindro de 6,5 m de diámetro exteriory 4,3 m de altura construidos en chapa de acerosoldado de 22 mm de espesor. Cada compuerta

    es accionada por tres cilindros oleohidráulicosfijados al piso de la cámara, a la cota 162,5, com-pletándose la instalación con un pupitre de mandoelectrohidráulico, donde se aloja el autómata quegobierna los equipos.

    Desde aquí, el agua pasa a la conducción torre detoma-torre de compuertas. Se trata de un túnel

    que dan rigidez a la torre y que conforman la em-bocadura de las cuatro tomas. Estas cuatro tomasde agua, situadas a diferente nivel, son un diseño

    destinado a poder seleccionar, en función del nivelde embalse, la calidad de las aguas disponibles.En el exterior de las pilas y en cada embocadurase han instalado rejas fijas para impedir el paso decuerpos flotantes al interior del conducto.

    En el interior de la torre se ubican unas compuer-tas cilíndricas, cada una de las cuales está forma-

    Vista de la torre de tomay pila intermendia desdeel embalse

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    32/62

    100 La presa de Tous

    tas-estanque de distribución. Este nuevo túntiene 5,40 m de diámetro interior, con una trasición en el origen del mismo desde una secci

    rectangular de 6,50 x 4 m a la circular. Toda la coducción está revestida con blindaje de acero, de mm de espesor en su tramo inicial y 15 mm enresto. La conducción tiene dos bifurcaciones a largo de su recorrido para alimentar, en el futua los aprovechamientos hidroeléctricos. Tambidispone un elemento de desagüe de la conduccique será utilizado hasta que se construya la cetral hidroeléctrica prevista, ya que cuando ésta encuentre en explotación, el vaciado del túnel toma se realizaría a través de la misma.

    La construcción de las torres

    De toda la obra civil arriba citada, la torre de tomes la que tiene mayor complejidad de ejecucidebido a la existencia de las cuatro aberturasdiferente nivel por las que penetra el agua; su prsencia obligaba a cambios de encofrado con diposición de las formas geométricas que definierlos labios inferiores y dinteles de cada una de lembocaduras. Se trata, además, de una torre gran altura en la que fueron deslizados 86 m, ulizándose para su hormigonado una grúa exenarriostrada al terreno de 110 m de altura bajo gacho. Los rendimientos medios conseguidos fuerde unos 2,5 metros por día.

    La segunda estructura, la torre de compuertas,

    construyó en dos fases. En la primera se trabaen pozo excavado hasta la cota 101, donde saal exterior. En la segunda fase la obra fue exenthasta su coronación. El total de metros deslizadde fuste fueron 83,5 a partir de la zona superide la cámara de alojamiento de las compuertaEn este tramo, el hormigonado se ejecutó contla roca de excavación, que previamente había si

    revestido de hormigón armado, de 6,20 m de diá-metro y de 150 m de longitud, con una transicióncircular a rectangular, también de hormigón ar-

    mado, de 6,50 x 4 m a la llegada a la zona de com-puertas.

    Llegamos ahora a la torre de compuertas, unaestructura de hormigón armado de morfologíay altura similar a la anterior. También fue cons-truida con encofrado deslizante y, junto a la an-terior, compone una elegante figura simétrica. Supresencia permite cerrar el túnel completamente,para lo cual se han alojado una compuerta vagóny una ataguía de 6,50 x 4 m. Por debajo de la cota100,15, el tramo del fuste de la torre queda hor-migonado contra una excavación en pozo, con undiámetro exterior de 9 m y un espesor de paredde 1 m. Por encima de la cota 100,15 la torre es

    exenta, incorporando los nervios verticales que sedistribuyen sobre el perímetro exterior del fuste.

    Dentro de la torre se han situado dos conductos deaireación de 1 m de diámetro y en el tramo supe-rior se han alojado las cámaras para la revisión delas compuertas y para el almacenamiento de losmecanismos de elevación.

    La instalación se completa con una compuerta va-gón de servicio, de 6,60 m de altura por 4,0 m deanchura, provista de 12 rodillos. Esta compuertava lastrada con 4,5 Tn para permitir el cierre porsu peso propio, con presiones equilibradas, a unavelocidad de 0,3 m/min y de 2,5 m/min en condi-ciones de “cierre de emergencia” con presiones

    desequilibradas. Para asegurar el equilibrio depresiones se dispone de un dispositivo de by-passcon una válvula de 320 mm de diámetro. Su accio-namiento se realiza mediante servomotor y grupooleodinámico.

    Siguiendo el recorrido del agua, llegamos ahora aun nuevo túnel, la conducción torre de compuer-

    Perfil longitudinal por eje del tunel

    Equipos hidromecánicos en latorre de compuertas

    Etapas de construcción en latorre de toma

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    33/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 1

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    34/62

    102 La presa de Tous

    solera del estanque se ha realizado también hormigón armado con espesor de 0,25 m, apoyasobre una capa de 0,20 m de material drenante. cota de la solera se ubica a la 76,77.

    Los equipos que se ocupan de regular el paso dagua hasta el estanque están instalados dentde la casa de válvulas y son tres válvulas Howll-Bunger de 1,5 m de diámetro, diseñadas pafuncionamiento sumergido, que están precedidde tres válvulas tipo compuerta de seguridad 1,5 m de diámetro y cierre en cuña.

    Para permitir que la válvula Howell funcione smergida en el cuenco amortiguador, se incorpoun deflector cónico de 5,5 m de diámetro máximEl funcionamiento de este deflector no ha sidoesperado después del ensayo reducido llevadocabo en Lisboa en el Laboratorio Nacional de Egenharia Civil produciendo vibraciones de gr

    magnitud. En las recientes obras de terminacióse ha sustituido por un deflector cilíndrico qhasta la fecha está funcionando con óptimos rsultados.

    Para poder aislar cada una de las tres válvulHowell del estanque de regulación, se dispone una ataguía ubicada aguas abajo de las válvulas

    Todo el equipo eléctrico para el mando, controseñalización se ubica en el cuadro sinóptico intalado en el nivel superior de la casa de válvulaDesde este cuadro, además del control de las vávulas Howell y válvulas de compuerta, también efectúan las maniobras de apertura y cierre de lcompuertas del canal Júcar-Turia y del desag

    de fondo del estanque que vamos a ver a continución.

    Excavando el estanque de regulación

    Dado que el emplazamiento del estanque de rgulación estaba situado sobre depósitos cuatenarios, fue necesario ejecutar una importanexcavación, en la zona de cimentación de la cade válvulas, con objeto de alcanzar la formacirocosa existente por debajo. En el resto de la sperficie ocupada por el recinto de la balsa, y cocretamente en la zona de losas, se efectuó un rlleno compactado con escollera de gran calid

    para alcanzar la rasante prevista en el proyectsin embargo, en las zonas de apoyo de los murperimetrales circundantes a la embocadura dtúnel de conexión al canal Júcar-Turia, fue necsario también retirar los depósitos cuaternarihasta alcanzar el sustrato rocoso. La sobreexcvación fue restituida, hasta la cota prevista, a bade hormigón ciclópeo.

    gunitada, por lo que solo fue necesaria la coloca-ción del encofrado en el interior de la torre. El tra-mo exento se ejecutó en veinte días hábiles, conrendimientos de más de 4 metros por día.Entre lasdos torres se encuentra la pila intermedia, unaestructura que tiene como función única el permi-tir el apoyo de dos tramos de pasarela metálicapara salvar la distancia de 150 m existente entreambas torres.

    Blindando el túnel de toma

    El tramo blindado correspondiente al túnel detoma, de 5,40 m de diámetro, que se desarrollaentre la torre de compuertas y el estanque de re-gulación, está conformado mediante virolas, delongitud aproximada 6 m, excepto en curvas y bi-furcaciones.

    Para la formación de las virolas que constituyen laconducción se construyó, a pie de obra, un tallerauxiliar para realizar los trabajos de montaje delos sectores circulares, y los de soldeo automáticopor arco. La unión de las virolas en el interior deltúnel se realizó mediante soldeo semiautomáticocon arco en atmósfera gaseosa.

    Una vez soldadas las virolas y dispuestas en suposición definitiva, se procedió a ejecutar el hor-migonado de relleno entre blindaje y excavacióndel túnel a través de las bocas de hormigonadodejadas al efecto en cada una de ellas. Posterior-mente fue realizada una inyección en los contac-tos hormigón-virola y hormigón-roca, con objeto

    de rellenar los posibles despegues existentes endichos contactos.

    Un estanque para regular la salida del agua

    Después de un largo recorrido, el agua llega alotro lado de la presa. Y desde el túnel, que tenía5,40 m de diámetro, el líquido pasa a una tuberíade 3,25 m que, finalmente, se trifurca en tres tube-rías más de 1,5 m de diámetro cada una. Estas trestuberías, que se encuentran embebidas en un ma-cizo de hormigón armado, se albergan en la casade válvulas, un edificio de hormigón de 21 x 6,5 mde planta y 18 m de altura, desde donde el agua se

    vierte a un estanque de regulación y distribución.Este estante está destinado a mantener estableslos caudales que se envían al canal y toma la for-ma aproximada del sitio donde se ha instalado, lavaguada del barranco Aliagar. El cerramiento delestanque se ha efectuado con muros verticalesde hormigón armado, con relleno de tierras en eltrasdós que conforma el camino de servicio. La

    Vista general del estanquede regulación

     Sala de control de la casade válvulas

    Panel de control de lacasa de válvulas

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    35/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 1

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    36/62

    104 La presa de Tous

    ESTANQUE DE REGULACIÓN

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    37/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 1

    Toma de agua. Equipos hidromecánicos

    Trifurcación

    Conjunto de Válvula Compuerta y Howell Bunger

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    38/62

    106 La presa de Tous

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    39/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 1

    se realiza mediante una transición de 8,00 m delongitud a una sección de control que garantiza elrégimen lento a la entrada del conducto en falsotúnel.

    La rápida, una estructura en forma de trampolín,presenta una disposición en falso túnel durantesus primeros 4 m, pasando a continuación a serun canal de 9,50 m de anchura, con un muro par-tidor central. Y el cuenco de amortiguación, por suparte, se ha construido con dos filas de dientes di-sipadores de energía dadas las características delcaudal y la altura de caída (la rápida tiene origena la cota 72,10 y final a la cota 49,06). Dichas filasdentadas están, una en la llegada de la rápida yotra al final del cuenco.

    Finalmente hay que señalar en este grupo de es-tructuras la presencia del desagüe profundo, unelemento situado en el fondo del estanque paraque sea posible vaciarlo en caso de mantenimien-to y reparaciones. Este desagüe comunica con uncanal en falso túnel de 4,50 x 3,00 m de dimensióny que, tras recorrer una distancia de 8,50 m, con-fluye con el canal procedente del vertedero lateraly, por lo tanto, a la rápida, el cuenco de amortigua-

    ción y, en última instancia, al río Júcar.

    Este desagüe profundo del estanque dispone, parasu regulación, de dos aberturas de 2 x 1,5 m con-troladas por compuertas Taintor de estas mismasdimensiones cuyo accionamiento se realiza me-diante un sistema oleohidráulico con tres motorestrifásicos.

    Una salida de agua, varios destinos

    Desde el estanque de regulación, el agua se distri-buye según el destino final que vaya a tener.

    El caudal que va a servir para el consumo humanoy el riego se envía a la toma del canal Júcar-Turia.Está situada en la margen izquierda del estanquey conecta con el mismo gracias a un túnel de apro-ximadamente 123 m de longitud y sección above-dada de 4,78 m de anchura y 4,64 m de altura. La

    capacidad de este canal es de 32 m3/s.Para regular esta toma se encuentran tres com-puertas Taintor de 2,5 m de anchura por 5,8 m dealtura, accionadas por grupos moto-bomba indivi-duales. Para el cierre de emergencia o para aislarlas compuertas en caso de reparación o mante-nimiento, hay dos ataguías situadas la primeraaguas arriba y otra aguas abajo.

    Aunque una gran parte del caudal se destina alconsumo humano y agrícola, otra parte es reinte-grada al propio río Júcar, para lo cual se utiliza elvertedero lateral. Este vertedero se encuentra enel estanque y permite que el agua rebose por él,vertiendo a un canal que la conduce hacia una rá-pida que, a través de un cuenco de amortiguación,vierte finalmente sobre el río a razón de 89,5m3/s.

    El vertedero tiene una longitud de 32 m y tiene ellabio situado a la cota 81,00. Su labio se disponeen forma poligonal, lo que responde a la necesidadde incorporar en un espacio reducido la máximalongitud de vertedero. La evacuación de caudales

    Cuenco de salida delestanque de regulación

    < Estanque de regulación enconstrucción

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    40/62

    108 La presa de Tous

    El último desagüe

    La embocadura se ubica sobre la ataguía y tie

    su umbral a la cota 70. A continuación se inicia túnel artificial de planta curva construido a cieabierto con sección variable entre 5,60 x 5,50m3,30 x 5,50 m. Su longitud es de 54 m y está cmentado sobre acarreos que fueron tratados cJet Grouting. Este falso túnel, que conecta con embocadura del antiguo, llega hasta la cámara válvulas. El túnel está blindado, es de sección ccular con diámetro interior de 4,5 m y una longitde 99 m.

    La cámara de compuertas de la anterior presa ha aprovechado en su totalidad, si bien ha habique realizar la demolición y vaciado desde su solra, así como el desmontaje de las dos compuert

    existentes (una por conducto) y de los blindajes éstas. También se ha efectuado una ampliación

    El desagüe de fondo

    Situado en la parte inferior de la presa (de ahí su nom-bre), este desagüe atraviesa el dique por su zona másancha, sumando una longitud de más de 150 m entre

    la embocadura, donde se toma el agua, y la salida. Ensu interior, cuatro compuertas permiten desaguarhasta 370 m3/s. Este órgano de desagüe de la presa, junto a la instalación de bombeo existente hace posi-ble que, en caso de extrema sequía y con la torre detoma inutilizada por el descenso del agua embalsada,se pueda bombear agua al canal Júcar-Turia para elsuministro de agua a Valencia y Sagunto y para riegos. 

    El desagüe de fondo de la actual presa, ubicado en lamargen izquierda, utiliza en gran parte las obras yaconstruidas para el desagüe de fondo de la obra an-tigua. El desagüe se inicia con una embocadura que,seguida de un túnel, llega hasta una cámara de com-

    puertas; a partir de ella encontramos un nuevo túnel,ahora de salida.

    Perfil y planta deldesagüe de fondo

    Vista de las compuertas a lasalida del desagüe de fondo

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    41/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 1

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    42/62

    110 La presa de Tous

    2 m, en el sentido del eje de la presa, con el obje-to de poder alojar en ella cuatro compuertas tipoBureau de 2,0x3,0 m, dos para cada conducto, contodo su equipamiento, ventosas, by-pass, etc.

    A la cámara de compuertas se puede acceder pordos caminos. Se puede llegar utilizando la galeríaG.8 que nace en el paramento de presa de aguasabajo, a la cota 80 y termina en la cámara. Tam-bién es accesible mediante la red de galerías de lamargen izquierda.

    El túnel de salida coincide en su totalidad con eltúnel preexistente. A la salida de la cámara, enuna longitud de 30 m, se desarrolla la transiciónblindada, que permite pasar de dos a un conduc-to, de sección abovedada de 6,40 m de anchura enla solera. Esta sección se mantiene prácticamen-te invariable hasta su salida, con un recorrido de277 m. El túnel desemboca en un cuenco de unos

    37 m de largo, de sección trapecial, con 8,36 m anchura en la solera. Este cuenco está dotado su parte final de unas compuertas, distribuidas cuatro vanos, cuya finalidad es la de mantener univel adecuado de agua para permitir el bombal canal Júcar-Turia, dado que en dicho cuense localizan las tomas de la correspondiente etación de elevación. Esta estación se construcomo consecuencia del desmoronamiento de antigua presa y ante la perentoria necesidad seguir abasteciendo de agua a Valencia y su ár

    metropolitana.

    Los equipos hidromecánicos para el control ddesagüe de fondo son cuatro compuertas Bureade 2,0x3,0 m, con accionamiento hidráulico mdiante servomotores. Pueden soportar una carde agua de 120 m y su velocidad de apertura y cirre es del orden de 0,20 m/min.

    Salida del desagüe de fondo

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    43/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 1

    Construcción a cielo abierto

    La construcción del desagüe de fondo estuvodeterminada por fases diferenciadas: por unaparte, la correspondiente a la embocadura y el

    túnel artificial hasta su conexión con el antiguotúnel; por otra, la ampliación de la cámara decompuertas con objeto de alojar los nuevos me-canismos proyectados.

    Para la zona de la embocadura y túnel artificiala construir, la cimentación sobre la que se debíaapoyar estaba constituida por acarreos del río deespesor variable, teniendo un máximo de unos14 m contados desde la cota 54 de cimentación ydonde en su día fue construida una losa de hor-migón que servía de “babero” para los vertidosde la ataguía. Inspeccionada la losa se observóque tenía las juntas movidas y que había experi-mentado asientos, quizá debido a la erosión delterreno sobre el que se apoyaba. En principio elproyecto estimaba, como procedimiento a em-plear para el tratamiento de la cimentación, rea-lizar una inyección de los acarreos del río previoconfinamiento con dos pantallas de hormigónarmado. Posteriormente y tras considerar dis-tintas opciones, se llegó a la conclusión de efec-tuar una actuación a base de columnas de jetgrouting bajo la losa existente.

    Esta solución se materializó conformándose unamalla con filas separadas un máximo de 2 m yprofundidades variables, extendiéndose en unalongitud que abarcaba desde la zona de embo-

    cadura del desagüe (cimentación de la ataguía)hasta el entronque del túnel artificial con el an-tiguo existente.

    En la cámara de compuertas hubo que efectuarel vaciado de la misma desde la cota de la soleradel piso de maniobra (cota 59,90) hasta su fon-do de excavación (cota 52). Previamente se rea-lizó la extracción de las antiguas compuertas.La demolición se ejecutó a base de voladurascontroladas mediante geófonos y registrado-res, con objeto de verificar que estas voladurasno afectaban al hormigón circundante ni a lasestructuras adyacentes. Terminado este proce-so se inició la reconstrucción de la cámara con

    hormigón estructural, que fue especialmentecomplicado debido al reducido espacio dejadopor los blindajes y conductos de aireación de lascompuertas.

    Con el montaje de los equipos hidromecánicosy los cuadros de control se dio fin a los trabajosde esta zona.

    Equipos hidromecánicy cuadros de control ddesagüe de fondo

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    44/62

    112 La presa de Tous

    Pozos y galerías

    La red de galerías que recorre el interior de lapresa sumando hasta 6 km de túneles, está com-puesta por un corredor perimetral y varias gale-rías más en ambas márgenes, a distintas alturase interconectadas mediante pozos. Son accesosimprescindibles para el control y mantenimientode las instalaciones. De entre todos estos espa-cios subterráneos destacan por su singularidaddos torres que atraviesan la presa por su interiorde arriba abajo: para hacerlas tan flexibles comoel propio dique, se optó por construirlas a partirde módulos o anillos independientes de hormigónarmado.

    La presa cuenta con una amplia red de galeríascon una longitud total cercana a los 6 Km. Unagran parte de ellas pertenece a la construcciónanterior. En el estribo derecho se habían ejecutadotres galerías a las cotas 57, 84 y 108. En el estriboizquierdo se ubicaron cinco galerías a las cotas 34;

    60; 73; 80 y 104. También estaban construidas lasgalerías inferiores, que recorren el contacto de laarcilla con el terreno en la zona del cauce. Estasúltimas forman parte actualmente de la galeríaperimetral que acompaña al núcleo, en todo surecorrido, en la zona de apoyo con el terreno decimentación; tiene su cota más baja en la zona delcauce, cota 29, se eleva a la cota 141 en la margen

    derecha y a la cota 156 en la margen izquierda.

    En la cota 29, la galería perimetral se ramifica las galerías 18, 18.1 y 18.2 con una sección libde 2 x 2,60 m y revestidas de hormigón armadexcepto en dos tramos de 98 m y 84 m de las gal

    rías 18.1 y 18.2. respectivamente, donde la seccilibre se ha reducido a 1,0 x 1,95 m. Esta reduccies debida a la necesidad de reforzar la secciódado que, con la mayor altura de la presa actuel estado de cargas es muy superior al anteriomente existente. La finalidad de estas galerías la de poder efectuar la inyección y drenaje de zona central y conducir todas las filtraciones depresa hasta el pozo de agotamiento P.5 ubicaal final de la galería 18.2. Este pozo comunica cla galería de acceso al desagüe intermedio por margen izquierda, disponiendo de un ascensor ccapacidad para 900 Kg y escalera.

    El acceso puede efectuarse por cualquiera de ldos márgenes a través de las distintas galeríque salen al exterior.

    La galería perimetral a la cota 29 enlaza con lgalerías existentes en los bloques de hormigónla cota 34,6 en la margen izquierda, y a la cota en la margen derecha.

    Galería en construccióny en estado final

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    45/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 1

    Red de pozos y galerias

    a la necesidad de ampliar y reforzar la pantalla deinyecciones para conseguir una mayor estanquei-dad en toda la zona del estribo y a la vez servircomo referencia de investigación y reconocimientode la falla de Tous.

    Como ya se ha hecho referencia anteriormente,existen varios pozos que interconectan los dife-rentes niveles de galerías, siendo el principal deellos el pozo P-4 (provisto de ascensor), de 105 mde altura, cuyo acceso superior alcanza la corona-ción de presa, así como el pozo P-2 que da accesodirecto desde coronación a la galería perimetral.

    Las galerías de la margen izquierda

    La red de galerías existente en esta margen sedistribuye en tres niveles principales a las cotas57, 80 y 104, con sus correspondientes galerías

    transversales de acceso y pozos de unión entreellas.

    Parte de estas galerías aprovechan las existentesde los antiguos bloques, prolongándose hacia lamargen izquierda, con longitudes variables, intro-duciéndose en la ladera y ampliando su sección. Elmotivo de este aumento de longitud ha sido debido

    SECCIÓN A-A

    PLANTA

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    46/62

    114 La presa de Tous

    Las galerías de la margen derecha

    Al igual que para la margen izquierda, las galrías de margen derecha se desarrollan en variniveles, siendo sus cotas principales las 57, 8

    108 y 140. La galería G.7, a cota 57, comunica clos otros niveles a través del pozo P1, provisto ascensor con cuatro paradas operativas. El motdel considerable desarrollo de algunas de estgalerías es, al igual que en la margen izquierdampliar la pantalla de impermeabilización, intrduciéndose de manera notable en el estribo dercho, sirviendo además como puntos de reference investigación para las fallas de dicha margenmuy especialmente la de Sumacàrcer.

    Interconectando los distintos niveles de galeríse distribuyen varios pozos, dos de ellos, el A-3 yA-4 (este último provisto de ascensor), discurrpor ambos estribos del aliviadero. El pozo P-3, q

    dispone de un ascensor con capacidad para 9Kg, da acceso desde coronación a la cámara compuertas del desagüe intermedio y a diferentgalerías de la zona.

    Gran parte de las galerías de nueva construccihan sido revestidas de hormigón, excepto alguntramos excavados en roca tratados a base de gnita con fibras metálicas.

    Dos torres ocultas y singulares

    Dentro de los pozos y las galerías hay dos obrque merecen especial atención por su concepciinnovadora debido a lo específico de su diseñoproceso de cálculo: se trata de las torres que dacceso a la cámara de compuertas del desagüe itermedio y al pozo P-4.

    El acceso a la cámara de compuertas del desagintermedio, desde la coronación de la presa, se slucionaba en el Proyecto de Construcción medianuna torre rígida, de gran inercia, inmersa en el cuepo de presa, situada aguas arriba de coronacióncimentada en el aliviadero de la antigua presa. Estorre incorporaba, además del acceso propiamendicho, un gran conducto de aireación, de 11,5 m2 pagarantizar la aducción del caudal de aire necesariolas compuertas Taintor de regulación.

    Los diversos estudios que se realizaron, ya inicdas las obras del desagüe intermedio, sirvierpara acotar los enormes esfuerzos a que estarsometida una torre de estas características, función de los movimientos esperables en el mterial de presa circundante y las acciones actuates: empujes, peso propio y rozamiento negativSirvieron además para desechar las inciertas a

    Vistas de los pozos

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    47/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 1

    alguno al mismo. La distribución interior, con undiámetro de 4,50 m, permitía holgadamente darcabida a una escalera helicoidal y un ascensor.

    Este mismo diseño, una vez desarrollado en pro-yecto y materializado inicialmente en obra conéxito, se utilizó con idéntica posición relativa en lasección transversal de la presa, para configurarotro acceso fundamental desde coronación a lasgalerías por la margen izquierda. Mediante esteacceso se prolongaba el pozo P4, excavado ver-ticalmente en la roca de cimentación y revestidoposteriormente de hormigón, mediante una torreflexible de menor altura que la anterior, inmersaya en el relleno de presa y constituida por un infe-rior número de anillos de hormigón.

    Los módulos se dimensionaron con 3,57 m de al-tura, sección circular de 2,25 m de radio interior ycontorno poligonal de 20 lados por el exterior, conespesor variable entre 37,5 y 75 cm. Cada móduloincorporaba 21 peldaños de escalera, interrumpi-dos alternativamente por un descansillo de 70 cmde anchura o bien por otro de 105 cm en las para-das de ascensor.

    La escalera se ejecutó solidariamente al anillo, deforma que la zanca, de trazado helicoidal, estabaempotrada al fuste del anillo, incorporando ade-más los peldaños de hormigón.

    ternativas, hasta entonces enunciadas, destinadasa idear dispositivos que aislaran la torre de dichasdeformaciones.

    Llegados a este punto se decidió, en enero de 1992,una solución basada en las siguientes premisas:

      Desplazar la situación de la torre hacia aguasabajo, tangente a la coronación de la presa, paraevitar los problemas derivados del contacto em-balse-estructura, eliminando además la ejecuciónde la pasarela prevista hasta coronación.

    Disponer de un sistema de aireación alternativo, quepermitiera dotar a la torre de una sección mínima ca-paz de albergar el acceso (escalera y ascensor).

    El diseño preliminar, que serviría como base departida al proyecto definitivo, se aprobó en los pri-meros días de 1993. La filosofía se basaba en eli-minar la incompatibilidad en las deformaciones deuna estructura rígida, inmersa en un cuerpo con la

    deformabilidad del cuerpo de presa. La solución aesta incompatibilidad dio como resultado una es-tructura flexible, constituida por módulos o anillosindependientes de hormigón armado, separadosverticalmente. Se trataba de que cada anillo pu-diera ser sustentado por el material envolvente,limitándose la torre a acompañar el movimientodel cuerpo de presa sin constituir impedimento

    Torres de acceso al desagüeintermedio y pozo 4Planta y sección

    SUPERESTRUCTURASUPERIOR TORRE

    Espolones de escolleraEscollera de transiciónFiltro gruesoFiltro fino

    Núcleo de arcillaHormigón compactadoMacizo de cimentaciónMódulo especial de cimentación

    Anillos prefabricadosSuperestructura. Elemento superiorSuperestructura. Elemento inferiorGalería a cámara

    SECCIÓN POR EJE DETORRE D.I.

    SECCIÓN POR EJEDE POZO nº 4

    10

    11

    1 5 92 6 10

    3 7 11

    4 8 12

    9

    2

    10

    11 2

    10

    11

    24

    1

    38

    5

    3

    9

    4

    2

    3

    1

    9

    8

    1

    11

    7

    5

    43

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    48/62

    116 La presa de Tous

    Como se ha indicado, el diseño de estas torres concibió según una estructura flexible, formapor módulos independientes de hormigón armay sumergida en los rellenos de presa. A lo larde las distintas fases del proyecto, hubo que ateder todo un amplio abanico de aspectos y de tall

    constructivos que hicieran viable la ejecución detorre simultáneamente al relleno de presa, sin etorpecer el ritmo previsto en las obras y previenlas contingencias que pudieran surgir a lo larde las distintas etapas constructivas: medios transporte e izado de los módulos, secuencia colocación, altura del relleno circundante, mecnismos auxiliares y provisionales para la sustentción de cada elemento, etc.

    Téngase en cuenta que la fase constructiva ecrítica en cuanto a los movimientos relativos entmódulos y transmisión de cargas entre ellos.

    Cada módulo o anillo se prefabricaba en una plata, habilitada al efecto, situada frente a la emb

    cadura del aliviadero de la presa. Una vez desecofrado, el módulo se transportaba mediante gódola autocargable a la parte superior del rellede presa, desde donde se izaba y posicionaba cuna grúa de 300 T, superponiéndose al móduinferior, en el que previamente se alojaban unapoyos provisionales metálicos, y posteriormenlos gatos hidráulicos. La operación de transpory montaje se realizaba en 6 horas, con distancide unos 500 m.

    Los anillos se montaban unos sobre otros, y conjunto de operaciones se repetía hasta completar el montaje de todos los módulos. La parsuperior de las torres se construyó independiende los módulos que conforman el fuste, apoyádose directamente sobre le escollera de la prey dividida en dos tramos. La parte inferior queembebida en la escollera y sobre ella se apoymediante seis gatos, el resto de la estructura.

    La finalidad de esta disposición es la de permitir compensar, con los gatos, los posibles desplazamientde la escollera y en consecuencia del tramo inferior

    La estructura de la torre se materializa mediantela ejecución, sobre un macizo de cimentación, deun primer módulo especial de sección octogonal,a construir in situ, que incorpora la entrada a lagalería de acceso a la cámara de compuertas deldesagüe intermedio, y a la galería G.2 del núcleo

    en el caso del pozo P.4. El fuste de las torres loforman 18 módulos prefabricados en el primercaso y 8 en el segundo. El diseño se completa conuna estructura superior (superestructura), quedescansa sobre el cuerpo de presa, independientedel anillo inferior, que alberga la entrada y la cá-mara de mecanismos del ascensor.

    La superestructura está formada por dos elemen-tos. Esta división se hizo para permitir la posibilidadde corregir los giros que pudieran apreciarse en elelemento superior, que es el que emerge del cuer-po de presa, en el caso de producirse asientos dife-renciales en la cimentación del elemento inferior.

    El elemento inferior estaba constituido por una za-pata anular de 1,60 m de anchura por 0,80 m decanto, transición troncocónica y fuste cilíndrico de4,50 m de diámetro interior. En su parte superiorse dispusieron 6 cajetines para albergar dos ternasde gatos hidráulicos de 100 Tn de capacidad y 25cm de recorrido, separados 120º. La holgura inicialde la junta entre elementos se adoptó de 10 cm.

    El elemento superior comprendía el resto de laestructura hasta coronación, y estaba constituidopor un fuste cilíndrico que incorporaba la puerta deacceso a coronación, mirador y cabina de mecanis-mos del ascensor, rematada por un plano inclinado.

    La construcción de las torres

    La torre de acceso a la cámara de compuertasdel desagüe intermedio y la torre de acceso a lared de galerías de la margen izquierda (P-4 sonsimilares, aunque de diferente altura: la primeraarranca a la cota 86,40 y la segunda a la cota 124,5terminando ambas en la coronación de presa.

    Distribución de gatos ysituación inicial

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    49/62

    Un hito en la ingeniería hidráulica 1

    Prefabricación, transportey colocación de módulos

  • 8/17/2019 04_Capitulo_03 TOUS.pdf

    50/62

    118 La presa de Tous

    El desvío del Júcar: planificar y prevenir

    Planificar la construcción