Presa Hoover | Todos los secretos de la Maravilla de la Ingeniería
Summary
TLDREl vídeo explora la ingeniería detrás de la Presa Hoover, una estructura que cumple con múltiples funciones como la irrigación, el control de inundaciones y la producción de energía en los Estados Unidos. Se destaca el diseño innovador de la presa de arco de gravedad y cómo se enfrentó a desafíos como la presión del agua y la estabilidad. Además, se menciona su impacto en la generación de electricidad y la creación del Lago Mead, uno de los mayores lagos artificiales del mundo.
Takeaways
- 🏗️ La Presa Hoover, construida hace 80 años, sigue funcionando en áreas como irrigación, control de inundaciones y producción de energía.
- 🔍 El diseño de la presa se basó en las montañas del Cañón Negro, aprovechando su altura y espacios estrechos para ahorrar en materiales.
- 🛠️ Se enfrentó al desafío de la presión del agua, que podría deformar un muro de concreto de anchura uniforme, lo que lleva a tensiones y posibles grietas.
- ⚙️ La solución fue utilizar la tecnología de presas de arco, que distribuye las cargas de compresión uniformemente a lo largo de la estructura.
- 🌊 Se diseñó una presa de arco de gravedad, incrementando gradualmente la anchura hacia la base para mejorar la estabilidad y reducir las tensiones.
- 📏 Se consideró la altura óptima de la presa para equilibrar la capacidad de almacenamiento de agua con los costos de construcción.
- 🏞️ La presa se integró con el entorno, excavando y fortaleciendo las paredes montañosas para soportar la estructura.
- 🚧 Se desvió temporalmente el río Colorado para facilitar la construcción de la presa y se utilizaron técnicas innovadoras para controlar el calor generado durante el enfriamiento del concreto.
- ⚡ La Presa Hoover produce electricidad a través de 17 turbinas verticales, suministrando energía a más de un millón de personas.
- 💧 La presa también sirve para el control de inundaciones, almacenando agua durante eventos de lluvia intensa y evitando daños a las áreas ribereñas.
Q & A
¿Cuál es la función principal de la Presa Hoover?
-La Presa Hoover sirve a los Estados Unidos en campos como la irrigación, el control de inundaciones y la producción de energía.
¿Cuál era el desafío principal al diseñar la Presa Hoover?
-El desafío principal era diseñar una estructura que pudiera resistir la fuerte presión del agua sin deformarse o derrumbarse.
¿Qué solución utilizó Jon Savage para superar el problema de la tensión en el muro de concreto?
-Jon Savage utilizó la tecnología de presas de arco, dando curvatura a la presa para que las fibras de arriba y abajo sufran una reducción de longitud, lo que implica que todo el cuerpo de la presa estaría sometido a una carga de compresión.
¿Cómo se llama el diseño que combina la técnica de presa de arco con la de gravedad?
-El diseño se llama presa de arco de gravedad, que incrementa gradualmente la anchura de la presa hacia la base, bajando el centro de gravedad y mejorando la estabilidad.
¿Por qué es importante que la altura de la Presa Hoover sea la adecuada?
-La altura de la presa es crucial para su capacidad de almacenamiento de agua,影响到电力生产和洪水控制, pero también debe ser práctica en términos de costos de construcción y materiales.
¿Cuál fue la altura seleccionada para la Presa Hoover y por qué?
-La altura seleccionada para la Presa Hoover fue de 726 pies, elegida para satisfacer la demanda de agua de las ciudades cercanas y controlar las inundaciones sin sobredimensionar la estructura.
¿Cómo se aseguró una fuerte unión entre la Presa Hoover y las paredes laterales de las montañas?
-Se excavó la pared de la montaña en forma de arco y se usaron explosiones de dinamita para forjar una unión fuerte entre la presa y las paredes laterales.
¿Qué innovación constructiva se utilizó para controlar el calor generado durante la hidratación del concreto?
-Los ingenieros dividieron la presa en varios bloques y vertieron el concreto en bloques separados, además de incrustar tubos de acero para controlar la temperatura y enfriar el concreto rápidamente.
¿Cuál es la función de las torres de carga en la Presa Hoover?
-Las torres de carga regulan el caudal de agua que se dirige a las turbinas a través de tuberías forzadas, lo que permite generar energía eléctrica.
¿Cómo ayuda la Presa Hoover en el control de inundaciones?
-La Presa Hoover puede almacenar agua en el embalse durante eventos de lluvia intensa, evitando así que el caudal excesivo ponga en peligro las vidas y estructuras en la zona río abajo.
¿Qué son los aliviaderos y para qué sirven en la Presa Hoover?
-Los aliviaderos son pasillos construidos a ambos lados de la presa que permiten que el agua derrame río abajo si el nivel del agua alcanza un punto crítico, evitando así daños en las estructuras río abajo.
Outlines
🏗️ Diseño y Construcción de la Presa Hoover
El vídeo comienza explicando la impresionante estructura de la Presa Hoover, construida hace 80 años y que aún sirve a los Estados Unidos en múltiples campos, como la irrigación, el control de inundaciones y la producción de energía. Se describe el papel del ingeniero Jon Savage en el diseño y construcción de esta gigantesca obra en el río Colorado, en Arizona. La elección de las montañas del Cañón Negro se justifica por su altura y estrechos espacios entre ellas, lo que permite un gran ahorro en materiales de construcción. Se enfrentaron desafíos de diseño, como la presión del agua que podría deformar un muro de concreto de anchura uniforme. La solución propuesta fue la tecnología de presas de arco, que al ser curvadas, se someten a cargas de compresión, lo que es soportable por el concreto. Además, se implementó un diseño de 'presa de arco de gravedad', aumentando gradualmente la anchura de la presa hacia la base para mejorar la estabilidad y resistir las fuerzas de si se halla miento.
💧 Funciones y Detalles de la Presa Hoover
El vídeo procede a explicar cómo la Presa Hoover cumple con funciones como la producción de electricidad y el control de inundaciones. Se menciona la importancia de la altura de la presa para la capacidad de almacenamiento de agua y cómo se tomó la decisión de su altura efectiva para satisfacer la demanda de agua de las ciudades cercanas y controlar inundaciones. La construcción de la presa implicó la excavación hasta encontrar un estrato duro sólido y la creación de túneles de desviación temporales para desviar el río durante la construcción. Se detalla el proceso de concretado, incluyendo la innovación de dividir la presa en bloques para evitar grietas térmicas y el uso de tubos de acero para controlar la temperatura del concreto. Además, se describe la producción de electricidad a través de turbinas y generadores, la irrigación de más de un millón de acres de tierra y la creación del Lago Mead, uno de los mayores lagos artificiales del mundo, que ayuda a la recarga de aguas subterráneas.
🛠️ Detalles Técnicos y Legado de la Presa Hoover
El vídeo concluye explorando los detalles técnicos adicionales de la Presa Hoover, como los aliviaderos construidos para prevenir daños en caso de desbordamiento, y los túneles escondidos diseñados para manejar la filtración de agua y reducir la presión de elevación que podría debilitar la estructura. Se destaca la visión de futuro y la ingeniería detallada que han permitido que la Presa Hoover siga en pie y sirviendo a la nación. Finalmente, se rinde homenaje a los 96 trabajadores que perdieron sus vidas durante la construcción de esta impresionante obra y se invita a los espectadores a disfrutar del vídeo y aprender sobre esta hazaña de la ingeniería.
Mindmap
Keywords
💡Presa Hoover
💡Irrigación
💡Control de inundaciones
💡Producción de energía
💡Presa de arco de gravedad
💡Tensión y compresión
💡Estrato duro
💡Aliviaderos
💡Filtración de agua
💡Túneles de desviación
Highlights
La Presa Hoover, construida hace 80 años, sigue funcionando en campos como la irrigación, el control de inundaciones y la producción de energía.
El diseño de la presa incluye la utilización de montañas del Cañón Negro para ahorrar en materiales de construcción.
Se enfrentó el desafío de diseñar un muro de concreto que resistiera la presión del agua sin deformarse.
La solución propuesta fue la tecnología de presas de arco, que transforma la tensión en compresión.
La presa de arco de gravedad se diseñó para tener una base más ancha, incrementando así la estabilidad.
El diseño también consideró la forma triangular de la presión del agua, asegurando una distribución uniforme de tensión.
La altura efectiva de la presa fue seleccionada para satisfacer la demanda de agua y controlar inundaciones, fijándose en 726 pies.
Se necesitaban muros de montañas fuertes para soportar la carga de la presa de gravedad de arco.
Durante la construcción, se removió roca erosionada hasta alcanzar las rocas vírgenes para una unión fuerte con la presa.
Se excavaron túneles en la montaña para una unión más fuerte con la presa y para controlar la filtración de agua.
Para soportar el peso de la presa, se excavó hasta un estrato duro en el lecho del río a 135 pies de profundidad.
Se construyeron ataguías temporales y túneles de desviación para desviar el caudal del río durante la construcción.
La innovación en el concretado避免了由于水泥水化热导致的混凝土开裂问题，通过分块浇筑和冷却水管的使用。
La presa Hoover produce electricidad a través de 17 turbinas verticales que giran generadores eléctricos.
La presa riega más de un millón de acres de tierra y contribuye a la recarga de aguas subterráneas.
Los aliviaderos construidos en los lados de la presa evitan daños en caso de desbordamiento excesivo.
Se diseñaron túneles para controlar la filtración de agua y mantener la estabilidad de la presa.
La Presa Hoover ha demostrado ser una hazaña de la ingeniería, sirviendo a la nación durante décadas.
El vídeo concluye honrando a los 96 trabajadores que perdieron la vida durante la construcción de la presa.
Transcripts
00:00la magnífica presa hoover que fue
00:02construida hace 80 años aún sigue en pie
00:04y sirve a los eeuu en los campos de la
00:07irrigación control de inundaciones y
00:09producción de energía incluso durante
00:12una lluvia torrencial no verás a la
00:14presa hoover se desborde de esta forma
00:15causando destrucción
00:17bienvenido a los secretos de ingeniería
00:19de la presa hoover en este vídeo asumirá
00:22el papel del ingeniero de diseño de la
00:24presa hoover el señor jon savage así
00:27como a diseñar y construir una
00:28gigantesca presa en el río colorado de
00:30arizona
00:32el equipo de topografía del señor jon
00:34savage se centró en las montañas del
00:36cañón negro junto al río colorado el
00:39motivo las montañas tienen una altura
00:41decente y espacios estrechos entre ellas
00:44lo que permite un gran ahorro en
00:45materiales de construcción
00:48sin embargo muchos retos de diseño
00:50seguían por delante para el ingeniero
00:52jefe del proyecto
00:53empecemos por el diseño de un muro de
00:55concreto recto de anchura uniforme la
00:58fuerte presión del agua evidentemente
01:00causa que el muro se deforma y se doble
01:01puedes observar que debido a esta
01:04capacidad de doblarse las fibras
01:06exteriores alargan y las interiores se
01:08comprimen este escenario dé lugar a una
01:10tensión en el lado del río abajo del
01:12muro y a una compresión en el lado de
01:14arriba
01:16cuando se aplicó un esfuerzo de tracción
01:18al concreto este fácilmente se agrieta
01:20generalmente los edificios modernos
01:23utilizan barras de acero para superar
01:25este problema ya que las barras de acero
01:27pueden soportar fácilmente una gran
01:29carga de tracción sin embargo el señor
01:31jon savage tenía una solución mucho más
01:34sencilla una que no requiere barras de
01:37acero la tecnología de presas de arco
01:39cuando le das curvatura a una presa ésta
01:42se convierte en una presa de arco como
01:45se muestra está presa de arco se deforma
01:47bajo la carga de agua ahora si comparas
01:50a la figura deformada de esta presa con
01:52su figura original te darás cuenta que
01:55tanto las fibras de río arriba como las
01:57de río abajo sufren una reducción de
01:59longitud lo que significa que todo el
02:01cuerpo de la presa estará sometido a una
02:03carga de compresión el concreto puede
02:06soportar fuertes fuerzas de compresión
02:07esta es la simple belleza detrás de la
02:10tecnología de las presas de arco
02:14sin embargo si ponemos la presencia
02:16vicio esta sigue teniendo muchas
02:18posibilidades de derrumbarse debido a la
02:20presión del agua
02:22podemos resolver este problema al
02:24incrementar gradualmente la anchura de
02:26la presa hacia la base esta aproximación
02:28bajar el centro de gravedad del cuerpo
02:30de la presa cuanto más bajo sea el
02:33centro de gravedad mayor será la
02:35estabilidad del objeto el diseño que
02:38acabamos de conseguir se llama presa de
02:40arco de gravedad y este diseño puede
02:42superar los problemas de tensión y
02:43estabilidad este diseño de anchura en
02:46aumento también puede resistir las
02:48fuerzas de si se halla miento el
02:50diagrama de presión del agua sobre el
02:52cuerpo de la presa no es uniforme sino
02:55que tiene forma triangular e incrementa
02:57hacia la base sin embargo ya que el área
02:59de la presa aumenta hacia la base el
03:01valor de la tensión de cizalla miento en
03:03cada sección transversal es casi
03:05idéntico
03:07el siguiente gran reto al que se
03:09enfrentó savage fue la altura de la
03:11presa
03:12mientras más alta la presa mayor será su
03:15capacidad de almacenamiento de agua esto
03:18es por supuesto una ventaja para la
03:20generación de electricidad y el control
03:22de inundaciones pero es posible
03:24construir una presa que tenga la misma
03:26altura que las paredes de la montaña
03:28primero hay que analizar el caudal
03:30máximo de inundación que puede
03:32producirse durante la vida útil de la
03:33presa que depende de los datos
03:35pluviométricos regionales y de la zona
03:38de captación
03:39después de construir una presa así de
03:41alta incluso durante un flujo fluvial
03:43torrencial si la presa no se llena hasta
03:46su capacidad obviamente se habría
03:48diseñado en exceso además la
03:51construcción de una presa más alta
03:53requiere muchos más materiales
03:54aumentando drásticamente el costo de su
03:57construcción por lo tanto el señor
03:59savage seleccionó una altura efectiva
04:02para su costo que satisfaciera la
04:03demanda de agua de las ciudades cercanas
04:05y que también sirviera para controlar
04:07las inundaciones
04:09a la altura que eligió fue de 726 pies
04:14la parte principal del diseño de esta
04:16presa ya está completa ahora la parte
04:19más interesante
04:20ejecutar su construcción
04:23al tratarse de una presa de gravedad de
04:26arco necesita fuertes muros de montañas
04:28para transferir la carga tomemos una
04:31sección transversal de las montañas
04:32puedes ver que las rocas de la
04:35superficie están erosionadas y bastante
04:37débiles por lo tanto la primera tarea
04:39durante la construcción del júver fue
04:42remover todas esas rocas erosionadas
04:43hasta que sólo quedarán las vírgenes
04:45para alcanzar las rocas vírgenes los
04:48obreros perforaron agujeros con
04:50martillos neumáticos y los volaron
04:52utilizando dinamita tras la voladura se
04:55enviaron obreros acrobáticos con cuerdas
04:57para limpiar la roca suelta de las
04:59paredes y el material excavado se
05:01trasladó a través de camiones está presa
05:03debería tener una fuerte unión con las
05:05paredes laterales
05:07por este motivo excavaron la pared de la
05:09montaña en forma de arco de nuevo
05:11mediante explosiones de dinamita el
05:13cuerpo de la presa toma forma a partir
05:15de estos agujeros profundos lo que hizo
05:18que la unión entre la pared de la
05:19montaña y la presa sea realmente fuerte
05:22ahora la siguiente gran pregunta es cómo
05:25soportará el suelo el peso de una presa
05:27tan enorme al momento de excavar es
05:30crucial llegar a una capa fuerte de
05:32suelo llamada estrato duro para
05:34encontrar los estratos duros los obreros
05:36utilizaron palas mecánicas y excavaron
05:38el hecho del río hasta la friolera de
05:40135 pies de profundidad
05:42excavaron el lecho del río en la misma
05:45anchura que la base de la presa
05:48un detalle que aún no hemos mencionado
05:49aún es que antes de iniciar todo este
05:52trabajo tuvieron que desviar primero el
05:54caudal del río en otra dirección para
05:56hacer esto construyeron ataguías
05:58temporales y túneles de desviación
06:02ha llegado el momento del concretado
06:04para esto primero debemos disponer el
06:07encofrado que se compone de madera para
06:10el concretado una vez hecho el encofrado
06:13o el molde empezaremos a verter el
06:15concreto sin embargo el principal
06:18problema aquí es que cuando el cemento
06:20reacciona con el agua se produce calor
06:23teniendo en cuenta la escala del
06:25proyecto verter todo el concreto a la
06:27vez creará un enorme cúmulo de calor que
06:29provocará la expansión del material y
06:31grietas térmicas en el concreto haciendo
06:33que el proyecto fracase he aquí una
06:36innovación constructiva para resolver
06:37este problema
06:39los ingenieros dividieron sabiamente
06:41toda la zona de la presa en varios
06:42bloques cada uno de aproximadamente 50 x
06:4550 pies y vertieron el concreto en cada
06:48bloque de trabajo uno por uno estas
06:50pequeñas cantidades de concreto se
06:52demoraron mucho menos en enfriarse
06:54adicionalmente se incrustaron tubos de
06:57acero de 2 pulgadas de diámetro en estos
06:59bloques los tubos transportaban agua
07:01fría que controlaba la temperatura del
07:04concreto y lo fraguaba rápido y fácil y
07:07una vez que el concreto se endurecía los
07:09trabajadores se rellenaban estos tubos
07:11de acero con una lechada de cemento esta
07:14técnica demostró su eficacia de tal
07:16forma que la presa hoover no ha mostrado
07:18ninguna grieta hasta la fecha
07:20ahora exploremos los detalles de la
07:23mayor aplicación de la presa hoover su
07:25producción de electricidad
07:27pudiste haber observado cuatro enormes
07:29torres dentro del cuerpo de agua de la
07:31presa se trata de torres se carga varias
07:34compuertas a lo largo de la altura de
07:36estas torres se regulan el caudal de
07:38agua
07:40la torre de carga está conectada a estas
07:42tuberías forzadas de 500 pies de largo
07:44que llevan el agua a las turbinas para
07:47generar energía el señor savage diseñó
07:50una central eléctrica en forma de eeuu
07:52en la base de la presa arriba bajo el
07:54agua de las tuberías forzadas hace girar
07:5617 turbinas verticales tipo francis que
07:59hacen girar una serie de generadores
08:00eléctricos cada uno de estos generadores
08:03produce suficiente electricidad para
08:05abastecer a 100 mil personas
08:07más adelante esta agua se libera a
08:10través de los desagües río abajo para
08:12propósitos de riego la presa hoover
08:15riega más de un millón de acres de
08:16tierra
08:18curiosamente la presa también crea uno
08:21de los mayores lagos artificiales del
08:23mundo el lago media esta enorme
08:26instalación de almacenamiento de agua
08:27ayuda a la recarga de aguas subterráneas
08:29aumentando así el nivel de agua en los
08:32pozos cercanos
08:34la siguiente obvia aplicación de la
08:36presa hoover es el control de
08:37inundaciones en caso de inundación o de
08:40fuertes lluvias la presa almacenar el
08:42agua en el embalse y evita que su caudal
08:44ponga en peligro las vidas y las
08:46estructuras de la zona río abajo
08:49ahora vamos a considerar un pequeño
08:51desafío de diseño qué pasa si la presa
08:54se desborda esto puede dañar fácilmente
08:56las estructuras construidas de río abajo
08:59para resolver este problema potencial se
09:02construyeron pasillos llamados
09:03aliviaderos a ambos lados de la presa
09:06arriba arriba para que el agua pueda
09:08derramarse río abajo éstos aliviaderos
09:11están situados 27 pies por debajo de la
09:14parte superior de la presa si el agua
09:17alcance ese nivel empieza a fluir hacia
09:19los aliviaderos
09:21sabías que en realidad puedes caminar
09:23dentro del cuerpo de la presa hoover hay
09:26varios túneles escondidos dentro del
09:28cuerpo de la presa tienen que construir
09:30estos túneles debido a un sencillo
09:32fenómeno que todos conocemos la
09:34filtración de agua un líquido bajo
09:37presión siempre quiere escapar a través
09:39de un material poroso
09:41aquí las moléculas de agua fluyen por el
09:43suelo bajo el cuerpo de la presa debido
09:45al efecto de filtración el problema es
09:48que este flujo generó una elevada
09:49presión de elevación en la base de la
09:51presa reduciendo drásticamente su
09:53estabilidad es por esto que el señor
09:56savage diseñó una galería un túnel que
09:59recoge toda el agua de filtración del
10:00cuerpo de la presa y de la base esta
10:03acción reduce considerablemente la
10:05presión de levantamiento el agua
10:07recogida se descarga de forma segura las
10:09galerías también proporcionan pasillos
10:11para la inspección de fugas o grietas
10:14semejantes planes de ingeniería tan
10:16detallados con una visión de futuro son
10:19la razón por la que la presa hoover
10:20sigue en pie y sirviendo a su nación
10:23esperamos que hayas disfrutado al
10:25aprender todo sobre esta hazaña de la
10:27ingeniería antes de que este vídeo
10:30termine les ix quiere rendir homenaje a
10:32los 96 trabajadores que sacrificaron sus
10:34vidas para hacer realidad esta
10:36gigantesca presa nos vemos la próxima
10:39gracias por ver el vídeo
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