INTRODUCCIÓN PRESA HOOVER
Esta es una presa de arco-gravedad de hormigón ubicada en el Black Canyon en el río Colorado, justo entre la frontera de los estados de Arizona y Nevadas, EEUU.
Esta obra es un icono de la ingeniería con más de 86 años de existencia, comenzó a construirse en julio de 1930 y se terminó 6 años más tarde en 1936, aunque luego estuvieron varios años más trabajando en ella.
Es la presa más alta de los Estados Unidos, con 221 metros y un largo de 379 metros. El espesor de esta estructura varía entre los 200 metros en la base y 15 metros en la parte superior. Está compuesta por más de 3 millones de m3 de hormigón.
La presa Hoover fue construida para el control de las grandes inundaciones que se daban en la zona debido al crecimiento del río Colorado, además para abastecer de agua a las poblaciones aledañas, para la generación de energía y el riego agrícola. Hoy en día también es un importante destino turístico.
Esta presa generó el embalse del Lago Mead río arriba, el cual suministra agua a más de 20 millones de personas.
HISTORIA DE LA PRESA HOOVER
Entrando en el siglo XX comenzó a surgir una problemática con el río Colorado, sus inundaciones durante las temporadas húmedas y la falta de agua en zonas aledañas, llevó a que los gobernantes y los ingenieros diseñaran un proyecto para dar solución a estos problemas: la idea fue construir una gran presa.
Arthur Davis, un ingeniero de la Oficina de Recuperación, fue quien en 1902 realizo el primer informe sobre la presa. Este informe ayudo para comenzar las obras en años próximos. El diseño final de la presa Hoover fue creado por el ingeniero John Savage, quien supervisó la construcción de la presa del tipo arco de gravedad.
En esos tiempos el presidente de los EEUU (1929-1933), Herbert Hoover, impulso la obra. La popularidad de Hoover no era bien vista en esos años debido a la crisis que sufría el país por la Gran Depresión y el nombre de la presa fue cuestionado, por lo que la presa era nombrada como presa Boulder. Pero años más tarde, en 1947, su nombre fue ratificado por el congreso estadounidense y nombrada oficialmente presa Hoover.
Cuando la presa fue terminada era la más grande del mundo. Aproximadamente 7000 trabajadores habían trabajado durante el proyecto. Boulder City fue el pueblo creado en las cercanías del proyecto para los trabajadores. Durante los trabajos más de100 personas perdieron su vida durante los años de la obra, ya que las condiciones de trabajo eran extremas: altas temperaturas, fuertes desniveles topográficos y el gran caudal del río, entre otras causas
La obra una vez terminada sirvió como ruta para los lugareños de Nevada y Arizona y para los visitantes de la represa. Pero debido al crecimiento de las poblaciones alrededor de la presa y del lago Mead, sumado al aumento de turistas, la ruta de la presa Hoover comenzó a ser un gran problema de tráfico. Es por esto que, en los años 2000, comenzaron nuevos proyectos como una ruta de desvió de la presa Hoover y a su vez la creación en 2010 de un puente arco de 322 metros de altura para atravesar el río Colorado y visitar la presa.
CONSTRUCCIÓN PRESA HOOVER
Esta obra fue construida en el Black Canyon del río Colorado y la elección de la cerrada es por la gran altura del cañón y su angostura, lo que permitía tener un ahorro considerable de hormigón.
Lo primero que se realizó para comenzar la obra fue desviar el río colorado, ya que se debía trabajar en seco, esto se logró con túneles de desvió y ataguías temporales. Los túneles circulares perforados fueron 4, estos tenían 17 metros de diámetro (56 pies) reforzados con concreto hasta un diámetro de 15,2 metros (50 pies), este diámetro no podía ser menor, ya que el caudal del río aumentaba de manera considerable durante la temporada de tormentas y podría ocurrir severos daños en la obra. La longitud media de los túneles fue de 1200 metros y su capacidad para desviar el agua era de 200000 ft3/seg.
El diseño de la presa en arco fue elegido para soportar las compresiones generadas por el agua. Las presas de arco debido a su curvatura al recibir las presiones del agua se deforman, pero tanto el sector aguas abajo como el de aguas arriba reciben fuerzas de compresión y el hormigón puede soportar grandes fuerzas de compresión. Si la presa tendría un muro recto, esta sufriría una gran tensión en el muro aguas abajo y compresión aguas arriba, provocando grietas y fracturas en la presa.
El diseño de la presa de arco de gravedad con su parte inferior más ancha provoca que el centro de gravedad este más bajo dando lugar a mayor estabilidad y menores riesgos a que se derrumbe. Además, este diseño distribuye las fuerzas de corte de manera no uniforme, siendo más grande el esfuerzo en la base, es decir en su parte más gruesa, por lo que las fuerzas de corte en cada sección transversal son casi iguales.
Una de las tareas más difíciles durante la construcción fue eliminar las rocas meteorizadas y desgastadas que se encuentran debajo de la presa Hoover, su cimiento y en los lateraless del cañón para poder empotrar la presa, en rocas resistentes. Este trabajo se realizó perforando las rocas con martillos neumáticos y utilizando explosivos. Los trabajadores trabajaban a grandes alturas sostenidos con cuerdas. En el sector donde se emplazó la presa se dinamitaron las paredes laterales para darle una forma de arco y así unir la presa fuertemente al cañón.
La presa fue dividida en bloques para realizar el relleno con hormigón. Esto aceleraba el proceso de fraguado y enfriamiento del hormigón, ya que se generaban complicaciones con el cemento que produce reacciones exotérmicas al interactuar con el agua.
Se ayudaba al fraguado del cemento con tubos de acero colocados en cada bloque que llevaban agua fría, luego estos eran retirados y rellenados con cemento. Se calculó que, si el hormigón era colocado de manera continua en toda la presa, tardaría más de 125 años en enfriarse a temperatura ambiente. El material pétreo para el hormigón se extrajo de un depósito aluvial a 10 km de la zona de trabajo. Aproximadamente unos 4,5 millones de m3 se necesitaron.
En la presa también se construyeron 4 torres dentro del cuerpo de agua, las cuales captan el agua y la desvían hacia enormes tuberías de acero (tuberías forzadas). El agua cae en un desnivel de 152 metros hacia la central hidroeléctrica en la parte inferior de la presa, la cual hace funcionar 17 turbinas tipo Francis y a los generados eléctricos. La potencia generada es de 2074 megavatios suficiente para abastecer de electricidad a más de un millón y medio de habitantes de Nevada, Arizona y California.
PROBLEMAS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN
La ubicación de la presa Hoover trajo varias problemáticas para su construcción. Este lugar tiene una fuerte topografía con laderas empinadas y de gran altura. En estos sectores el río Colorado tiene un gran caudal, especialmente durante los meses de lluvia y tormentas, desviarlo llevo mucha planificación y trabajos muy duros sobre las rocas del cañón.
Durante el verano las temperaturas alcanzaban los 50° C, estas eran tan extremas que en 1931 ocurrieron la muerte de 14 trabajadores por deshidratación. También se sumaba el gran calor generado por el fraguado del cemento durante los trabajos de colocación del hormigón en la presa.
El problema del difícil acceso al sitio de trabajo se solucionó construyendo líneas ferroviarias, lo que permitía transportar materiales, principalmente los agregados pétreos desde la cantera hasta la obra. Otras líneas se usaban para transporte de trabajadores, maquinarias y la unión con ciudades cercanas como Los Ángeles y las Vegas.
La geología del lugar también genero inconvenientes que tuvieron que ser resueltos con estudios y análisis geológicos-geotécnicos. Este sitio tiene una variedad de litologías (brechas, flujos de lava, tobas y otras rocas sedimentarias y volcánicas) con distintas resistencias y propiedades, además muchos sectores afectados por zonas de fallas y con fuertes pendientes que hacían muy complejo el trabajo.
Escrito por Julio Mansilla Vegas, geólogo
Colaborador invitado de Geotecniafacil.com
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