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Las Tres Gargantas: Cómo 40 000 Millones de Toneladas de Agua Alteraron el Eje de la Tierra
Las Tres Gargantas: Cómo 40 000 Millones de Toneladas de Agua Alteraron el Eje de la Tierra
El nivel del agua va subiendo sobre la presa más grande del mundo, la presa de las tres gargantas. A las autoridades no les queda más remedio que abrir los aliviaderos, aunque es una vista preciosa. ¿Se da cuenta de cuál es la gran falla de diseño? Acertó. El agua que sale disparada a gran velocidad podría erosionar el suelo alrededor de los cimientos y al final. Los ingenieros chinos tuvieron una idea genial, instalar estos conductos de hormigón. Ellos lanzan el agua hacia arriba, donde se rompen pequeñas gotas. Estas gotas aterrizan a casi 100 m de la base de la presa.
Desde esa distancia, la neblina fina no pone en peligro los cimientos de la presa. Viendo el recorrido del agua por este aliviadero, puede parecer algo fascinante, pero lo que más llama la atención es cómo se construyó una estructura de hormigón de tal magnitud en un lugar que inicialmente era un río caudaloso y de libre curso. El río Chance. A la hora de construir la presa, los ingenieros no recurrieron a la técnica tradicional de desviación del río. Por el contrario, utilizaron un método genial. Primero construyeron dos tercios de la presa y el tercio restante lo dejaron para más adelante.
Para empezar, construyeron un coffer damp de piedra que abarcaba dos tercios de la anchura del río. ¿Se imagina lo que le pasará ahora al caudal del río? No le pasará nada. seguirá fluyendo por el tercio restante. El hecho del río se seca dentro de la zona del Cofferdam es aquí donde construyeron la mayor parte de la presa. Aquí lo más interesante es que una parte de la construcción de la presa cuenta con una serie de canales de desagüe. En este momento, todos los canales de desagü están cerrados por las compuertas.
Ahora los ingenieros volcaron y bloquearon una enorme cantidad de tierra en el río. Tal vez usted piense que esto llevará una catástrofe, que el río crecerá y el agua podría desbordar la presa. He aquí el truco. Junto con el vertido de tierra, los ingenieros fueron poco a poco abriendo los desagües de la presa construida. Esto permitió que aunque el río quedara completamente bloqueado, el nivel del agua se mantuviera bajo control. Se trata de una técnica genial, ¿verdad? Una vez que el río quedó bajo control, los ingenieros construyeron otro dique de contención sobre la tierra depositada.
Así ya se puede construir el último tramo de la presa. Por último, se puede retirar el ticket de contención. Resumiendo, en la primera fase de la construcción, el cauce canalizado sirvió para mantener a raya el nivel del río. En la última fase de la construcción fueron los desagües los que se encargaron de mantenerlo controlado. Claramente fue un método de construcción muy inteligente que evitó tener que recurrir al tradicional y costoso desvío del río. Conforme aumentó el nivel del río, el agua se extendió a más zonas. Literalmente, muchas hectáreas de tierra quedaron sumergidas.
Por supuesto, la gente que vivía en esas zonas tuvo que ser evacuada antes de que se construyera la presa. De esta forma, la construcción de la presa afectó al curso del río JN. Aguas arriba, el nivel aumentó y se concentró más, en tanto que aguas abajo, el río se estrechó. Debido a esta concentración masiva del nivel del agua, nuestro planeta, la Tierra, se enfrenta a un pequeño problema. La inmensa cantidad de agua acumulada genera un problema bastante raro. Hace que la tierra gire más despacio. Si mantengo esa masa un poco alejada del globo terráqueo que gira, este se ralentiza.
Pero si la acerco, la velocidad aumenta. Con el levantamiento de 39 billones de kg de agua hasta 175 m sobre el nivel del mar. La presa de las tres gargantas básicamente movió una tremenda cantidad de peso más lejos del eje de la Tierra. De hecho, esto hizo que aumentara el momento de inercia de la Tierra. De acuerdo con los científicos de la NASA, el cambio en el momento de inercia causado por la presa hizo que la rotación de la Tierra se ralentizara en 0,06 microsegundos cada día. Claro, 0,06 microsegundos es una fracción realmente pequeña, pero hay que recordar que este cambio permanente en la Tierra lo provocó una estructura de hormigón construida por el ser humano.
Aunque se puede ver otro problema importante justo delante de sus ojos. ¿Qué va a pasar con estos buques de carga después de la construcción de la presa? El río Jansé tiene mucho tráfico marítimo. Por esta zona pasan unos 80 buques de carga al día. Las autoridades tenían claro que esta gigantesca presa no tenía que parar el intenso tráfico marítimo de la zona. La solución que encontraron, elevadores para barcos. Lo que puede verse muy cerca del cuerpo de la presa es el elevador de barcos más grande del mundo. El barco se introduce en una gigantesca cuenca llena de agua y toda la cuenca se eleva físicamente por la cara de la presa gracias a un sistema de cables y contrapesos.
Para los ingenieros, la seguridad y la estabilidad del ascensor para barcos eran lo más importante. Para que este enorme ascensor de 113 m tuviera la estabilidad y seguridad necesarias, tuvieron que inventar una tecnología de piñón y cremallera y tornillo accionada eléctricamente. El elevador tarda solo 40 minutos en completar el recorrido. La presa de las tres gargantas dispone de otro mecanismo elevador de barcos parecido a las exclusas del canal de Panamá. Estamos hablando de una exclusa de cinco tramos. Tiene dos carriles, uno para subir y otro para bajar con cinco tramos de agua diferenciados.
Veamos cómo funciona el proceso de elevación de los barcos. Cuando un barco ingresa una cámara, la compuerta se cierra y se bombea agua hasta que el nivel del agua coincida con el de la siguiente cámara. Entonces, el barco navega hacia delante hasta el siguiente escalón. El proceso continúa repitiéndose hasta que el barco alcance el nivel del agua de la presa. Debido a que el barco tiene que parar y esperar a que los niveles de agua se igualen cinco veces, el trayecto lleva entre 3 y 4 horas. La presa de las tres gargantas produce 10 veces más energía que la presa Huber.
La presa de las tres gargantas puede almacenar agua a una altura increíble de 110 m. Recordemos que la cifra de 175 m que dijimos antes se medía sobre el nivel del mar. Este gigantesco sistema de turbinas y generadores está a la espera de recibir toda esta agua. La presa de las tres gargantas dispone de 26 enormes conductos forzados que alimentan las turbinas de la central eléctrica principal, todos con un diámetro de 12. 4 m. Le presento esta elegante y gigantesca máquina, la turbina francés, que realiza esta asombrosa extracción de energía.
El agua que desciende a través del conducto forzado llega por fin a un conjunto de 32 turbinas Francis, cada una con una capacidad de 700 MW. El diámetro del rotor es de 10 m. Es interesante que estas turbinas giren tan despacio. Solo 75 revoluciones por minuto. Tienen una eficiencia impresionante entre el 94% y el 96,5%. ¿Cuánto sale el agua, que antes tenía tanta energía, solo conserva el 5% de ella? Las 32 turbinas están repartidas en tres centrales diferentes, en la margen izquierda, en la margen derecha y por último bajo tierra.
Si movemos un poco la cámara, nos encontramos con los verdaderos protagonistas de este proyecto. Los generadores van conectados directo a las turbinas. Se trata de generadores síncronos de polos salientes. Para crear electricidad a 50 Hz a 75 revoluciones por minuto, los generadores necesitan 80 polos. Contrario a muchos otros proyectos de infraestructura importantes en China, la presa de las tres gargantas se tuvo que enfrentar a una fuerte oposición interna. El impacto emocional que sufrieron las 1. 3 millones de personas que se vieron obligadas a reubicarse fue algo inimaginable. Por si fuera poco, el crecimiento del nivel del agua iba a inundar más de 1000 yacimientos arqueológicos conocidos, entre ellos los antiguos ataúdes colgantes del pueblo bo y el templo de Shanfe.
A las autoridades les quedó lidiar con el peso emocional de supervisar el desmantelamiento de estructuras milenarias para abrir paso a una presa de hormigón. Aunque todo parecía en contra, la construcción de la presa de las tres gargantas prosiguió. Solo el cuerpo de la presa de hormigón es una maravilla de la ingeniería. Dentro tiene una cavidad compleja para albergar varias instalaciones, lo que quiere decir que la tecnología de hormigonado que emplearon debió ser muy avanzada. Para construir la presa de las tres gargantas hicieron falta entre 27 y 28 millones de meticos de hormigón.
Algo tan grande que con los métodos tradicionales de construcción se hubiera tardado décadas en terminarla. Y para acabar el proyecto a tiempo, los chinos tenían que batir un récord en el vertigo de hormigón. La gigante constructora estadounidense Rottech Industries aceptó este reto. Para la presa de las tres gargantas no se usaron cintas transportadoras intermitentes ni cubetas, sino un sistema de transporte continuo de alta velocidad. Junto a la presa podemos ver una fábrica gigantesca. Echemos un vistazo y veamos cómo funciona este sistema Rotch totalmente automatizado. Si se quiere conseguir un hormigón realmente fuerte, es necesario mezclar grava de distintos tamaños con el cemento.
Se trata de un principio básico de la tecnología del hormigón conocido como gradación. El motivo fundamental para usar grava de distintos tamaños es conseguir una estructura lo más densa posible, minimizando los huecos. Asimismo, un hormigón con una buena gradación tiene mejor trabajabilidad. Aquí se mezclan los agregados de distintos tamaños y al terminar, los agregados pasan a un sistema de enfriamiento por una cinta transportadora. En este sistema se le sopla aire frío para bajar la temperatura. Ya es hora de incluir el cemento en esta mezcla. Un sinfín transporta el cemento a la siguiente cámara de mezcla.
Es aquí donde se hace la mezcla final. Es posible que se haya dado cuenta de que en lugar de usar agua líquida, los chinos usaron hielo picado. Tal vez tenga la duda de por qué intentan reducir la temperatura en cada etapa. Es clave para el control de la temperatura del cuerpo de la presa. Más adelante aprenderemos más sobre este tema. Luego de la mezcla intensiva, el producto sale a otra cinta transportadora. Cabe destacar que incluso durante los veranos sofocantes de China, la temperatura de la mezcla de hormigón se mantuvo a solo 7º C.
Para mantener la temperatura a 7º C, las cintas transportadoras se cubrieron y aislaron. La nueva cinta transportadora es distinta. Su forma cóncava se debe a estos rodillos inclinados. El diseño cóncavo es fundamental para evitar que se derrame el hormigón. En la zona donde el motor la impulsa, la cinta debe enderezarse. El ingenio de Rotech viene de que usan múltiples sistemas de cintas como este. Tras completar el recorrido en una cinta, así es como se transfiere el hormigón a la siguiente. El modo en que varias cintas transportadoras trabajan juntas para mover el hormigón hasta el otro extremo es impresionante.
En caso de que haya un cambio brusco de altura en el terreno, se necesita una tolva larga para compensar la diferencia de altura. Una vez que ha pasado por cientos de estas unidades, el hormigón llega por fin a la parte superior del cuerpo de la presa. A partir de ahí, el hormigón llega a la máquina final, la Rotech Super Swinger. Hay otra cinta transportadora que trae el hormigón hasta la máquina. Esta máquina cuenta con un mecanismo genial. Se puede extender su pluma de forma telescópica y también puede girarla casi 180 gr.
Algo curioso es que esta máquina puede hacer todo esto mientras el hormigón fluye por su cinta. Aquí se puede ver lo precisa que es esta máquina poniendo el hormigón justo donde se necesita gracias a estas animaciones. En ellas se puede ver como el operador ajusta el contrapeso para equilibrar la Rotex Super Swinger, pese a contar con tecnologías tan modernas y rápidas. El equipo tardó 7 años y medio en terminar de verter el hormigón de la presa. En mayo de 2006 se completó el vertido de hormigón. Adicionalmente a las barras de refuerzo, es posible observar una red de tuberías de acero en el interior de estos moldes.
De hecho, se tratan de conductos de agua refrigerada que emplean para controlar la temperatura del hormigón. Al fraguar, el hormigón genera mucho calor. Al ser una presa gigantesca como la de las tres gargantas, con un grosor de cientos de metros, todo el calor se queda atrapado en el centro. Digamos que el centro está a 60º C, mientras que el exterior está a 20º C. Esto implica que el volumen interior del hormigón se quiere expandir, pero el volumen exterior lo está frenando. Así se genera una presión interna tremenda y se tardaría décadas en que esa diferencia de temperatura desapareciera.
Desde esa distancia, la neblina fina no pone en peligro los cimientos de la presa. Viendo el recorrido del agua por este aliviadero, puede parecer algo fascinante, pero lo que más llama la atención es cómo se construyó una estructura de hormigón de tal magnitud en un lugar que inicialmente era un río caudaloso y de libre curso. El río Chance. A la hora de construir la presa, los ingenieros no recurrieron a la técnica tradicional de desviación del río. Por el contrario, utilizaron un método genial. Primero construyeron dos tercios de la presa y el tercio restante lo dejaron para más adelante.
Para empezar, construyeron un coffer damp de piedra que abarcaba dos tercios de la anchura del río. ¿Se imagina lo que le pasará ahora al caudal del río? No le pasará nada. seguirá fluyendo por el tercio restante. El hecho del río se seca dentro de la zona del Cofferdam es aquí donde construyeron la mayor parte de la presa. Aquí lo más interesante es que una parte de la construcción de la presa cuenta con una serie de canales de desagüe. En este momento, todos los canales de desagü están cerrados por las compuertas.
Ahora los ingenieros volcaron y bloquearon una enorme cantidad de tierra en el río. Tal vez usted piense que esto llevará una catástrofe, que el río crecerá y el agua podría desbordar la presa. He aquí el truco. Junto con el vertido de tierra, los ingenieros fueron poco a poco abriendo los desagües de la presa construida. Esto permitió que aunque el río quedara completamente bloqueado, el nivel del agua se mantuviera bajo control. Se trata de una técnica genial, ¿verdad? Una vez que el río quedó bajo control, los ingenieros construyeron otro dique de contención sobre la tierra depositada.
Así ya se puede construir el último tramo de la presa. Por último, se puede retirar el ticket de contención. Resumiendo, en la primera fase de la construcción, el cauce canalizado sirvió para mantener a raya el nivel del río. En la última fase de la construcción fueron los desagües los que se encargaron de mantenerlo controlado. Claramente fue un método de construcción muy inteligente que evitó tener que recurrir al tradicional y costoso desvío del río. Conforme aumentó el nivel del río, el agua se extendió a más zonas. Literalmente, muchas hectáreas de tierra quedaron sumergidas.
Por supuesto, la gente que vivía en esas zonas tuvo que ser evacuada antes de que se construyera la presa. De esta forma, la construcción de la presa afectó al curso del río JN. Aguas arriba, el nivel aumentó y se concentró más, en tanto que aguas abajo, el río se estrechó. Debido a esta concentración masiva del nivel del agua, nuestro planeta, la Tierra, se enfrenta a un pequeño problema. La inmensa cantidad de agua acumulada genera un problema bastante raro. Hace que la tierra gire más despacio. Si mantengo esa masa un poco alejada del globo terráqueo que gira, este se ralentiza.
Pero si la acerco, la velocidad aumenta. Con el levantamiento de 39 billones de kg de agua hasta 175 m sobre el nivel del mar. La presa de las tres gargantas básicamente movió una tremenda cantidad de peso más lejos del eje de la Tierra. De hecho, esto hizo que aumentara el momento de inercia de la Tierra. De acuerdo con los científicos de la NASA, el cambio en el momento de inercia causado por la presa hizo que la rotación de la Tierra se ralentizara en 0,06 microsegundos cada día. Claro, 0,06 microsegundos es una fracción realmente pequeña, pero hay que recordar que este cambio permanente en la Tierra lo provocó una estructura de hormigón construida por el ser humano.
Aunque se puede ver otro problema importante justo delante de sus ojos. ¿Qué va a pasar con estos buques de carga después de la construcción de la presa? El río Jansé tiene mucho tráfico marítimo. Por esta zona pasan unos 80 buques de carga al día. Las autoridades tenían claro que esta gigantesca presa no tenía que parar el intenso tráfico marítimo de la zona. La solución que encontraron, elevadores para barcos. Lo que puede verse muy cerca del cuerpo de la presa es el elevador de barcos más grande del mundo. El barco se introduce en una gigantesca cuenca llena de agua y toda la cuenca se eleva físicamente por la cara de la presa gracias a un sistema de cables y contrapesos.
Para los ingenieros, la seguridad y la estabilidad del ascensor para barcos eran lo más importante. Para que este enorme ascensor de 113 m tuviera la estabilidad y seguridad necesarias, tuvieron que inventar una tecnología de piñón y cremallera y tornillo accionada eléctricamente. El elevador tarda solo 40 minutos en completar el recorrido. La presa de las tres gargantas dispone de otro mecanismo elevador de barcos parecido a las exclusas del canal de Panamá. Estamos hablando de una exclusa de cinco tramos. Tiene dos carriles, uno para subir y otro para bajar con cinco tramos de agua diferenciados.
Veamos cómo funciona el proceso de elevación de los barcos. Cuando un barco ingresa una cámara, la compuerta se cierra y se bombea agua hasta que el nivel del agua coincida con el de la siguiente cámara. Entonces, el barco navega hacia delante hasta el siguiente escalón. El proceso continúa repitiéndose hasta que el barco alcance el nivel del agua de la presa. Debido a que el barco tiene que parar y esperar a que los niveles de agua se igualen cinco veces, el trayecto lleva entre 3 y 4 horas. La presa de las tres gargantas produce 10 veces más energía que la presa Huber.
La presa de las tres gargantas puede almacenar agua a una altura increíble de 110 m. Recordemos que la cifra de 175 m que dijimos antes se medía sobre el nivel del mar. Este gigantesco sistema de turbinas y generadores está a la espera de recibir toda esta agua. La presa de las tres gargantas dispone de 26 enormes conductos forzados que alimentan las turbinas de la central eléctrica principal, todos con un diámetro de 12. 4 m. Le presento esta elegante y gigantesca máquina, la turbina francés, que realiza esta asombrosa extracción de energía.
El agua que desciende a través del conducto forzado llega por fin a un conjunto de 32 turbinas Francis, cada una con una capacidad de 700 MW. El diámetro del rotor es de 10 m. Es interesante que estas turbinas giren tan despacio. Solo 75 revoluciones por minuto. Tienen una eficiencia impresionante entre el 94% y el 96,5%. ¿Cuánto sale el agua, que antes tenía tanta energía, solo conserva el 5% de ella? Las 32 turbinas están repartidas en tres centrales diferentes, en la margen izquierda, en la margen derecha y por último bajo tierra.
Si movemos un poco la cámara, nos encontramos con los verdaderos protagonistas de este proyecto. Los generadores van conectados directo a las turbinas. Se trata de generadores síncronos de polos salientes. Para crear electricidad a 50 Hz a 75 revoluciones por minuto, los generadores necesitan 80 polos. Contrario a muchos otros proyectos de infraestructura importantes en China, la presa de las tres gargantas se tuvo que enfrentar a una fuerte oposición interna. El impacto emocional que sufrieron las 1. 3 millones de personas que se vieron obligadas a reubicarse fue algo inimaginable. Por si fuera poco, el crecimiento del nivel del agua iba a inundar más de 1000 yacimientos arqueológicos conocidos, entre ellos los antiguos ataúdes colgantes del pueblo bo y el templo de Shanfe.
A las autoridades les quedó lidiar con el peso emocional de supervisar el desmantelamiento de estructuras milenarias para abrir paso a una presa de hormigón. Aunque todo parecía en contra, la construcción de la presa de las tres gargantas prosiguió. Solo el cuerpo de la presa de hormigón es una maravilla de la ingeniería. Dentro tiene una cavidad compleja para albergar varias instalaciones, lo que quiere decir que la tecnología de hormigonado que emplearon debió ser muy avanzada. Para construir la presa de las tres gargantas hicieron falta entre 27 y 28 millones de meticos de hormigón.
Algo tan grande que con los métodos tradicionales de construcción se hubiera tardado décadas en terminarla. Y para acabar el proyecto a tiempo, los chinos tenían que batir un récord en el vertigo de hormigón. La gigante constructora estadounidense Rottech Industries aceptó este reto. Para la presa de las tres gargantas no se usaron cintas transportadoras intermitentes ni cubetas, sino un sistema de transporte continuo de alta velocidad. Junto a la presa podemos ver una fábrica gigantesca. Echemos un vistazo y veamos cómo funciona este sistema Rotch totalmente automatizado. Si se quiere conseguir un hormigón realmente fuerte, es necesario mezclar grava de distintos tamaños con el cemento.
Se trata de un principio básico de la tecnología del hormigón conocido como gradación. El motivo fundamental para usar grava de distintos tamaños es conseguir una estructura lo más densa posible, minimizando los huecos. Asimismo, un hormigón con una buena gradación tiene mejor trabajabilidad. Aquí se mezclan los agregados de distintos tamaños y al terminar, los agregados pasan a un sistema de enfriamiento por una cinta transportadora. En este sistema se le sopla aire frío para bajar la temperatura. Ya es hora de incluir el cemento en esta mezcla. Un sinfín transporta el cemento a la siguiente cámara de mezcla.
Es aquí donde se hace la mezcla final. Es posible que se haya dado cuenta de que en lugar de usar agua líquida, los chinos usaron hielo picado. Tal vez tenga la duda de por qué intentan reducir la temperatura en cada etapa. Es clave para el control de la temperatura del cuerpo de la presa. Más adelante aprenderemos más sobre este tema. Luego de la mezcla intensiva, el producto sale a otra cinta transportadora. Cabe destacar que incluso durante los veranos sofocantes de China, la temperatura de la mezcla de hormigón se mantuvo a solo 7º C.
Para mantener la temperatura a 7º C, las cintas transportadoras se cubrieron y aislaron. La nueva cinta transportadora es distinta. Su forma cóncava se debe a estos rodillos inclinados. El diseño cóncavo es fundamental para evitar que se derrame el hormigón. En la zona donde el motor la impulsa, la cinta debe enderezarse. El ingenio de Rotech viene de que usan múltiples sistemas de cintas como este. Tras completar el recorrido en una cinta, así es como se transfiere el hormigón a la siguiente. El modo en que varias cintas transportadoras trabajan juntas para mover el hormigón hasta el otro extremo es impresionante.
En caso de que haya un cambio brusco de altura en el terreno, se necesita una tolva larga para compensar la diferencia de altura. Una vez que ha pasado por cientos de estas unidades, el hormigón llega por fin a la parte superior del cuerpo de la presa. A partir de ahí, el hormigón llega a la máquina final, la Rotech Super Swinger. Hay otra cinta transportadora que trae el hormigón hasta la máquina. Esta máquina cuenta con un mecanismo genial. Se puede extender su pluma de forma telescópica y también puede girarla casi 180 gr.
Algo curioso es que esta máquina puede hacer todo esto mientras el hormigón fluye por su cinta. Aquí se puede ver lo precisa que es esta máquina poniendo el hormigón justo donde se necesita gracias a estas animaciones. En ellas se puede ver como el operador ajusta el contrapeso para equilibrar la Rotex Super Swinger, pese a contar con tecnologías tan modernas y rápidas. El equipo tardó 7 años y medio en terminar de verter el hormigón de la presa. En mayo de 2006 se completó el vertido de hormigón. Adicionalmente a las barras de refuerzo, es posible observar una red de tuberías de acero en el interior de estos moldes.
De hecho, se tratan de conductos de agua refrigerada que emplean para controlar la temperatura del hormigón. Al fraguar, el hormigón genera mucho calor. Al ser una presa gigantesca como la de las tres gargantas, con un grosor de cientos de metros, todo el calor se queda atrapado en el centro. Digamos que el centro está a 60º C, mientras que el exterior está a 20º C. Esto implica que el volumen interior del hormigón se quiere expandir, pero el volumen exterior lo está frenando. Así se genera una presión interna tremenda y se tardaría décadas en que esa diferencia de temperatura desapareciera.
lo que provocaría grietas catastróficas. Los ingenieros montaron un sistema de circulación de tubos de acero de pared delgada, por lo general de alrededor de 2. 5 cm de diámetro en cada bloque antes de verter el hormigón. Para empezar, se bombe agua fría del río por los tubos para absorber el calor que se genere en la reacción química inicial. Más tarde, el agua enfriada por una enorme planta de refrigeración incito, se hace circular para llevar el hormigón a su temperatura de equilibrio final. Llegó el momento de encargarse de estos tubos de acero huecos.
Estos tubos se llenan de lechada a alta presión. Así, los tubos huecos se convierten en barras de acero macizo, lo que los hace parte permanente de la estructura de la presa. El largo de los tubos de enfriamiento que usaron para el hormigonado de la presa Hoover fue de unos 940 km, pero para la presa de las tres gargantas fue más de 10 veces mayor, nada menos que 9,500 km. Si alguna vez llega a visitar la obra de la presa de las tres gargantas en verano, se sorprenderá al ver una niebla artificial alrededor de la obra.
¿Por qué hacía falta esto? La razón más importante era prevenir el agrietamiento térmico. Esta niebla artificial generaba un microclima en torno a la obra. Al evaporarse, las finas gotitas de niebla absorbían el calor del aire circundante, lo que bajaba de manera efectiva la temperatura cerca de la superficie del hormigón en varios grados. Además, la densa niebla impedía la radiación solar y la elevada humedad prevenía la rápida evaporación del agua de la mezcla de hormigón. Puede que se pregunte qué es lo que hacen estos trabajadores sobre el hormigón fresco, pues están usando máquinas vibradoras de múltiples brazos.
A pesar de que el hormigón se ve como un fluido simple cuando se vierte, el aire queda atrapado de forma natural dentro de la mezcla durante el proceso de vertido. Las vibraciones obligan al aire atrapado a subir a la superficie. Además, estas máquinas empujan la pasta de cemento líquida hacia todos los rincones del encofrado y alrededor del acero de refuerzo. Cuando se construye el cuerpo de la presa con bloques así, la presa se expone a un gran peligro. Cuando se llena el embalse de agua, se puede ver que hay fugas por las juntas de los bloques.
¿Por qué se produce esto? La culpa la tiene la lechada de hormigón. Ya sabemos que el hormigonado en esta presa se hace en bloques separados. Al curarse un bloque, una capa débil y lechosa de hormigón y partículas finas llamada lechada sube a la superficie. Al verter la siguiente capa justo encima de la lechada, la unión será floja, lo que puede llevar a filtraciones o a fallas estructurales bajo la tremenda presión del río Yanse. Una vez que el hormigonado ha alcanzado cierta dureza, se emplean chorros de agua a alta presión que normalmente superan los 70 MPA para cortar o eliminar esta capa débil.
De esta forma se expone el agregado grueso, creando una superficie rugosa y limpia que hace que el siguiente vertido se adhiera mecánicamente al anterior. Ya sabemos que acabaron de verter el hormigón del cuerpo de la presa en mayo de 2006, pero lo curioso es que los ingenieros empezaron a subir el nivel del agua, el proceso de llenado de la presa casi 3 años antes, el 1 de junio de 2003, de que el cuerpo de la presa estuviera terminado. Esta es la etapa más estresante para los ingenieros. Hay que probar el cuerpo de la presa contra la presión hidrostática del agua.
Las turbinas deben probarse y entrar en funcionamiento por etapas. E incluso se revisa la estabilidad de las laderas de las montañas alrededor. Un solo error en la fase de embalse puede tener consecuencias desastrosas para la presa más grande de la historia de la humanidad. Le damos la bienvenida a la parte más crucial del proyecto de la presa de las tres gargantas, que duró más de 7 años. Si se llena un embalse de esta magnitud con 39,300 millones de metos, en muy poco tiempo las consecuencias pueden ser catastróficas. Las autoridades solo tenían que cerrar las compuertas para subir el nivel del agua.
Pero aquí hay un problema. Al empezar el embalse en 2003, la construcción de la margen derecha aún no estaba terminada. En esta zona, el muro principal solo tenía una altura de entre 80 y 140 m, dependiendo del bloque. La subida del nivel del agua desbordaría rápidamente el ticket de contención provisional. Las autoridades necesitaban mantener seca la sección de la margen derecha para proteger a los trabajadores. Entonces, lo primero que tuvieron que hacer fue construir un dique de contención de hormigón armado alrededor de esa sección. Este nuevo dique sirvió de escudo y los trabajos de hormigonado de la margen derecha continuaron a toda marcha, a la vez que los ingenieros cerraban las compuertas una por una y empezaban a subir el nivel del agua.
Al día de hoy, 1 de junio de 2003, los ingenieros comienzan la primera fase de la acumulación de agua. Necesitan subir el nivel del agua de los 66 m actuales a 135 m. Aunque suene sencillo, esta tarea es, sin duda, la parte más temida del proyecto para los ingenieros y eso se debe a muchas razones. ¿Vio los miles de sensores piezométricos e inclinómetros instalados a lo largo de las orillas del río Yans? ¿Para qué sirven? Conforme sube el nivel del agua, el suelo y la roca de las orillas del embalse quedan saturados.
De esta forma sube la presión interasticial que funciona como un lubricante entre las capas de roca. Al llenarse demasiado rápido, los taludes pueden perder estabilidad y provocar un deslizamiento de tierra a gran escala. Este tipo de catástrofe ya pasó en la presa de Bong en Italia. un enorme deslizamiento de tierra provocado por el aumento del nivel del agua y el desportamiento de la presa. Gracias a los sensores que mandaban datos en tiempo real se pudieron evitar posibles desastres. En solo 15 días la fase uno quedó terminada y los ingenieros subieron el nivel del agua de 66 a 135 m.
Así se consiguió la altura necesaria para empezar a probar el primer grupo de turbinas. Durante los tres años siguientes, el nivel del agua se mantuvo en unos 135 m. Mientras tanto, se estudió a fondo la estabilidad de las laderas de las orillas del río. Algo más que les tenía preocupados a los ingenieros eran los terremotos provocados por el peso del agua, que ronda las 39,000 millones de toneladas a plena capacidad. El enorme peso del agua de hecho deforma la corteza terrestre. Toda esta presión puede hacer que el agua se cuele por las fallas que ya existen, lo que podría lubricarlas y provocar terremotos.
Por eso, los ingenieros crearon una red de monitoreo sísmico muy completa. Llenaron la presa por etapas a lo largo de varios años, lo que dejó que la corteza se asentara y se adaptara a la nueva carga poco a poco. Estamos a 20 de mayo de 2006. A mis espaldas se puede ver una pequeña ceremonia. El día de hoy se ha realizado el último vertido de hormigón en el cuerpo de la presa. Para resumir, el mayor vertido de hormigón de la historia de la humanidad llegó a su fin. En realidad, los chinos completaron el cuerpo estructural principal 10 meses antes de lo previsto.
Algo bastante sorprendente. La fase dos del embalse comenzó solo después de que se completó el cuerpo de la presa. Se elevó el nivel del agua hasta los 156 m. Los tr años de retraso en la fase dos del embalse tuvieron otra ventaja. A pesar de que el cuerpo de la presa se había terminado, el hormigón en esta zona todavía era relativamente nuevo y aún se está curando, lo que quiere decir que el volumen interno del cuerpo de la presa aún estaba a una temperatura alta. Al subir el agua de prisa, la temperatura fría del agua en aumento causaría un gradiente de temperatura muy pronunciado.
Tal como aprendimos antes, esto generaría grietas térmicas. De 2008 a 2010 se llevó a cabo la fase 3. Por fin se alcanzó el nivel máximo de diseño del embalse de 175 m. La primera vez que se logró este nivel máximo fue en octubre de 2010. A lo largo de toda esta fase de embalse, se supervisó la presa mediante más de 12,000 instrumentos integrados en el hormigón. Medían cuánto se deformaba la presa bajo la presión del agua, las filtraciones a través de los cimientos e incluso la fuerza de empuje hacia arriba que se ejercía sobre el cuerpo de la presa.
Esta es la forma en que se construyó y entró en funcionamiento la presa más grande de la historia. La presa de las tres gargantas pertenece al tipo de presas denominadas presas de gravedad. Este tipo de presa utiliza su propio peso para resistir la presión horizontal del agua que empuja contra ella. Es aquí donde esto se torna interesante. La presa de las tres gargantas es indiscutiblemente la mayor central eléctrica del mundo. Ahora bien, hay quien sostiene que la presa de Itaipú en Brasil genera más energía que la de las tres gargantas.
¿Cuál es la verdad? Aunque la presa de las tres gargantas puede producir un 60% más de energía que la de Itaipú, no siempre es así. De hecho, por muchos años Itaippu generó más electricidad en total que la de las tres gargantas. El río Paraná, en el que se encuentra la presa de taipú, cuenta con un caudal muy constante durante todo el año. En cambio, el río Yancé es muy estacional. Cuando llega la estación seca, muchas de las turbinas de las tres gargantas no funcionan porque no hay suficiente agua para hacerlas girar todas.
Por eso, Itaipú opera con un factor de capacidad del 80 a 90%. La presa de las tres gargantas normalmente trabaja un factor de capacidad promedio más bajo de más o menos 45 a 50%. En 2016, la presa de las tres gargantas ocupaba el segundo lugar con una producción de energía de 93,5 TW. En el mismo año, la presa de Itaipú generó 103,1 TW hh de energía. En 2020, Tres Gargantas recuperó finalmente el título cuando superó el récord de Itaipú al producir 1118,000 millones de kW hora, en gran parte gracias a una temporada de monzones excepcionalmente intensa que proporcionó un volumen de agua enorme y constante.
El segundo objetivo principal de esta presa es el control de las inundaciones. La presa de las tres gargantas ha hecho un trabajo impresionante al controlar las inundaciones en el centro de China. Aunque no es la solución mágica al problema de las inundaciones en China, la presa redujo la probabilidad de que se produzca una inundación de una vez cada 10 años a solo una vez cada 100 años. Esta gigantesca presa no se salva de las polémicas. En 2019 y 2020, unas imágenes de satélite, sobre todo de Google Maps, se hicieron virales porque se veía que la presa parecía muy ondulada o deformada.
Se decía en las redes sociales que la presa podría deformarse por la gran presión hidrostática y derrumparse en cualquier momento. Sin embargo, las autoridades afirmaron que estas imágenes se debían a una distorsión de las fotos satelitales. Las fotos satelitales se ortorrectifican, es decir, se unen a partir de múltiples ángulos y alturas. Cuando los datos del terreno o el algoritmo de unión no son perfectos, las líneas rectas parecen torcidas. Para la presa de las tres gargantas, el reto más grande a largo plazo es el problema de los sedimentos. Si se frena un río de corriente rápida y lleno de sedimentos como el chanceé, la arena y el limo caen naturalmente al fondo.
De no hacer nada, el embalse acabaría siendo una gigantesca marisma. Para solucionar esto, los ingenieros están usando la estrategia de almacenar lo claro, soltarlo turbio. En la temporada de crecidas de verano, cuando el agua lleva más sedimentos, la presa abre sus compuertas inferiores de limpieza de limón. De esta forma, el agua turbia y a gran velocidad puede pasar. En invierno, cuando el agua está más clara, las compuertas se cierran para almacenar agua. Hay que recordar que esta no es una solución perfecta. Con este método solo se elimina alrededor del 30% de los sedimentos.
En realidad el problema está en la parte baja del río. Las aguas que se encuentran río abajo y que tienen menos sedimentos están en realidad amprientas de sedimentos y poseen la energía necesaria para devorar el lecho y las riberas río abajo. El lecho del río Jance, Aguas abajo de la presa, se ha hundido varios metros en algunas zonas. Esto pone en peligro los cimientos de los puentes y puede provocar derrumbes en las riberas. El sedimento acumulado en el fondo de la presa era, a decir verdad, un fertilizante gratis. En el pasado, el chance no solo llevaba agua, sino también lodo vivo.
En cada verano las crecidas formaban una capa fresca de limo con un grosor de milímetros en toda la llanura de Yanghan y el delta del yanse. Este limo tenía un montón de materia orgánica, nitrógeno y fósforo, el fertilizante gratis de la naturaleza. Actualmente la presa retiene entre el 70% y el 80% de esos sedimentos. Por eso, los arrozales de Hubei y Yang Yansu están faltos de nutrientes y los agricultores que antes dependían de las crecidas naturales, ahora necesitan usar cantidades enormes de fertilizantes químicos para que sus cosechas sigan dando frutos.
Estos tubos se llenan de lechada a alta presión. Así, los tubos huecos se convierten en barras de acero macizo, lo que los hace parte permanente de la estructura de la presa. El largo de los tubos de enfriamiento que usaron para el hormigonado de la presa Hoover fue de unos 940 km, pero para la presa de las tres gargantas fue más de 10 veces mayor, nada menos que 9,500 km. Si alguna vez llega a visitar la obra de la presa de las tres gargantas en verano, se sorprenderá al ver una niebla artificial alrededor de la obra.
¿Por qué hacía falta esto? La razón más importante era prevenir el agrietamiento térmico. Esta niebla artificial generaba un microclima en torno a la obra. Al evaporarse, las finas gotitas de niebla absorbían el calor del aire circundante, lo que bajaba de manera efectiva la temperatura cerca de la superficie del hormigón en varios grados. Además, la densa niebla impedía la radiación solar y la elevada humedad prevenía la rápida evaporación del agua de la mezcla de hormigón. Puede que se pregunte qué es lo que hacen estos trabajadores sobre el hormigón fresco, pues están usando máquinas vibradoras de múltiples brazos.
A pesar de que el hormigón se ve como un fluido simple cuando se vierte, el aire queda atrapado de forma natural dentro de la mezcla durante el proceso de vertido. Las vibraciones obligan al aire atrapado a subir a la superficie. Además, estas máquinas empujan la pasta de cemento líquida hacia todos los rincones del encofrado y alrededor del acero de refuerzo. Cuando se construye el cuerpo de la presa con bloques así, la presa se expone a un gran peligro. Cuando se llena el embalse de agua, se puede ver que hay fugas por las juntas de los bloques.
¿Por qué se produce esto? La culpa la tiene la lechada de hormigón. Ya sabemos que el hormigonado en esta presa se hace en bloques separados. Al curarse un bloque, una capa débil y lechosa de hormigón y partículas finas llamada lechada sube a la superficie. Al verter la siguiente capa justo encima de la lechada, la unión será floja, lo que puede llevar a filtraciones o a fallas estructurales bajo la tremenda presión del río Yanse. Una vez que el hormigonado ha alcanzado cierta dureza, se emplean chorros de agua a alta presión que normalmente superan los 70 MPA para cortar o eliminar esta capa débil.
De esta forma se expone el agregado grueso, creando una superficie rugosa y limpia que hace que el siguiente vertido se adhiera mecánicamente al anterior. Ya sabemos que acabaron de verter el hormigón del cuerpo de la presa en mayo de 2006, pero lo curioso es que los ingenieros empezaron a subir el nivel del agua, el proceso de llenado de la presa casi 3 años antes, el 1 de junio de 2003, de que el cuerpo de la presa estuviera terminado. Esta es la etapa más estresante para los ingenieros. Hay que probar el cuerpo de la presa contra la presión hidrostática del agua.
Las turbinas deben probarse y entrar en funcionamiento por etapas. E incluso se revisa la estabilidad de las laderas de las montañas alrededor. Un solo error en la fase de embalse puede tener consecuencias desastrosas para la presa más grande de la historia de la humanidad. Le damos la bienvenida a la parte más crucial del proyecto de la presa de las tres gargantas, que duró más de 7 años. Si se llena un embalse de esta magnitud con 39,300 millones de metos, en muy poco tiempo las consecuencias pueden ser catastróficas. Las autoridades solo tenían que cerrar las compuertas para subir el nivel del agua.
Pero aquí hay un problema. Al empezar el embalse en 2003, la construcción de la margen derecha aún no estaba terminada. En esta zona, el muro principal solo tenía una altura de entre 80 y 140 m, dependiendo del bloque. La subida del nivel del agua desbordaría rápidamente el ticket de contención provisional. Las autoridades necesitaban mantener seca la sección de la margen derecha para proteger a los trabajadores. Entonces, lo primero que tuvieron que hacer fue construir un dique de contención de hormigón armado alrededor de esa sección. Este nuevo dique sirvió de escudo y los trabajos de hormigonado de la margen derecha continuaron a toda marcha, a la vez que los ingenieros cerraban las compuertas una por una y empezaban a subir el nivel del agua.
Al día de hoy, 1 de junio de 2003, los ingenieros comienzan la primera fase de la acumulación de agua. Necesitan subir el nivel del agua de los 66 m actuales a 135 m. Aunque suene sencillo, esta tarea es, sin duda, la parte más temida del proyecto para los ingenieros y eso se debe a muchas razones. ¿Vio los miles de sensores piezométricos e inclinómetros instalados a lo largo de las orillas del río Yans? ¿Para qué sirven? Conforme sube el nivel del agua, el suelo y la roca de las orillas del embalse quedan saturados.
De esta forma sube la presión interasticial que funciona como un lubricante entre las capas de roca. Al llenarse demasiado rápido, los taludes pueden perder estabilidad y provocar un deslizamiento de tierra a gran escala. Este tipo de catástrofe ya pasó en la presa de Bong en Italia. un enorme deslizamiento de tierra provocado por el aumento del nivel del agua y el desportamiento de la presa. Gracias a los sensores que mandaban datos en tiempo real se pudieron evitar posibles desastres. En solo 15 días la fase uno quedó terminada y los ingenieros subieron el nivel del agua de 66 a 135 m.
Así se consiguió la altura necesaria para empezar a probar el primer grupo de turbinas. Durante los tres años siguientes, el nivel del agua se mantuvo en unos 135 m. Mientras tanto, se estudió a fondo la estabilidad de las laderas de las orillas del río. Algo más que les tenía preocupados a los ingenieros eran los terremotos provocados por el peso del agua, que ronda las 39,000 millones de toneladas a plena capacidad. El enorme peso del agua de hecho deforma la corteza terrestre. Toda esta presión puede hacer que el agua se cuele por las fallas que ya existen, lo que podría lubricarlas y provocar terremotos.
Por eso, los ingenieros crearon una red de monitoreo sísmico muy completa. Llenaron la presa por etapas a lo largo de varios años, lo que dejó que la corteza se asentara y se adaptara a la nueva carga poco a poco. Estamos a 20 de mayo de 2006. A mis espaldas se puede ver una pequeña ceremonia. El día de hoy se ha realizado el último vertido de hormigón en el cuerpo de la presa. Para resumir, el mayor vertido de hormigón de la historia de la humanidad llegó a su fin. En realidad, los chinos completaron el cuerpo estructural principal 10 meses antes de lo previsto.
Algo bastante sorprendente. La fase dos del embalse comenzó solo después de que se completó el cuerpo de la presa. Se elevó el nivel del agua hasta los 156 m. Los tr años de retraso en la fase dos del embalse tuvieron otra ventaja. A pesar de que el cuerpo de la presa se había terminado, el hormigón en esta zona todavía era relativamente nuevo y aún se está curando, lo que quiere decir que el volumen interno del cuerpo de la presa aún estaba a una temperatura alta. Al subir el agua de prisa, la temperatura fría del agua en aumento causaría un gradiente de temperatura muy pronunciado.
Tal como aprendimos antes, esto generaría grietas térmicas. De 2008 a 2010 se llevó a cabo la fase 3. Por fin se alcanzó el nivel máximo de diseño del embalse de 175 m. La primera vez que se logró este nivel máximo fue en octubre de 2010. A lo largo de toda esta fase de embalse, se supervisó la presa mediante más de 12,000 instrumentos integrados en el hormigón. Medían cuánto se deformaba la presa bajo la presión del agua, las filtraciones a través de los cimientos e incluso la fuerza de empuje hacia arriba que se ejercía sobre el cuerpo de la presa.
Esta es la forma en que se construyó y entró en funcionamiento la presa más grande de la historia. La presa de las tres gargantas pertenece al tipo de presas denominadas presas de gravedad. Este tipo de presa utiliza su propio peso para resistir la presión horizontal del agua que empuja contra ella. Es aquí donde esto se torna interesante. La presa de las tres gargantas es indiscutiblemente la mayor central eléctrica del mundo. Ahora bien, hay quien sostiene que la presa de Itaipú en Brasil genera más energía que la de las tres gargantas.
¿Cuál es la verdad? Aunque la presa de las tres gargantas puede producir un 60% más de energía que la de Itaipú, no siempre es así. De hecho, por muchos años Itaippu generó más electricidad en total que la de las tres gargantas. El río Paraná, en el que se encuentra la presa de taipú, cuenta con un caudal muy constante durante todo el año. En cambio, el río Yancé es muy estacional. Cuando llega la estación seca, muchas de las turbinas de las tres gargantas no funcionan porque no hay suficiente agua para hacerlas girar todas.
Por eso, Itaipú opera con un factor de capacidad del 80 a 90%. La presa de las tres gargantas normalmente trabaja un factor de capacidad promedio más bajo de más o menos 45 a 50%. En 2016, la presa de las tres gargantas ocupaba el segundo lugar con una producción de energía de 93,5 TW. En el mismo año, la presa de Itaipú generó 103,1 TW hh de energía. En 2020, Tres Gargantas recuperó finalmente el título cuando superó el récord de Itaipú al producir 1118,000 millones de kW hora, en gran parte gracias a una temporada de monzones excepcionalmente intensa que proporcionó un volumen de agua enorme y constante.
El segundo objetivo principal de esta presa es el control de las inundaciones. La presa de las tres gargantas ha hecho un trabajo impresionante al controlar las inundaciones en el centro de China. Aunque no es la solución mágica al problema de las inundaciones en China, la presa redujo la probabilidad de que se produzca una inundación de una vez cada 10 años a solo una vez cada 100 años. Esta gigantesca presa no se salva de las polémicas. En 2019 y 2020, unas imágenes de satélite, sobre todo de Google Maps, se hicieron virales porque se veía que la presa parecía muy ondulada o deformada.
Se decía en las redes sociales que la presa podría deformarse por la gran presión hidrostática y derrumparse en cualquier momento. Sin embargo, las autoridades afirmaron que estas imágenes se debían a una distorsión de las fotos satelitales. Las fotos satelitales se ortorrectifican, es decir, se unen a partir de múltiples ángulos y alturas. Cuando los datos del terreno o el algoritmo de unión no son perfectos, las líneas rectas parecen torcidas. Para la presa de las tres gargantas, el reto más grande a largo plazo es el problema de los sedimentos. Si se frena un río de corriente rápida y lleno de sedimentos como el chanceé, la arena y el limo caen naturalmente al fondo.
De no hacer nada, el embalse acabaría siendo una gigantesca marisma. Para solucionar esto, los ingenieros están usando la estrategia de almacenar lo claro, soltarlo turbio. En la temporada de crecidas de verano, cuando el agua lleva más sedimentos, la presa abre sus compuertas inferiores de limpieza de limón. De esta forma, el agua turbia y a gran velocidad puede pasar. En invierno, cuando el agua está más clara, las compuertas se cierran para almacenar agua. Hay que recordar que esta no es una solución perfecta. Con este método solo se elimina alrededor del 30% de los sedimentos.
En realidad el problema está en la parte baja del río. Las aguas que se encuentran río abajo y que tienen menos sedimentos están en realidad amprientas de sedimentos y poseen la energía necesaria para devorar el lecho y las riberas río abajo. El lecho del río Jance, Aguas abajo de la presa, se ha hundido varios metros en algunas zonas. Esto pone en peligro los cimientos de los puentes y puede provocar derrumbes en las riberas. El sedimento acumulado en el fondo de la presa era, a decir verdad, un fertilizante gratis. En el pasado, el chance no solo llevaba agua, sino también lodo vivo.
En cada verano las crecidas formaban una capa fresca de limo con un grosor de milímetros en toda la llanura de Yanghan y el delta del yanse. Este limo tenía un montón de materia orgánica, nitrógeno y fósforo, el fertilizante gratis de la naturaleza. Actualmente la presa retiene entre el 70% y el 80% de esos sedimentos. Por eso, los arrozales de Hubei y Yang Yansu están faltos de nutrientes y los agricultores que antes dependían de las crecidas naturales, ahora necesitan usar cantidades enormes de fertilizantes químicos para que sus cosechas sigan dando frutos.