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
la magnífica presa hoover que fue
construida hace 80 años aún sigue en pie
y sirve a los eeuu en los campos de la
irrigación control de inundaciones y
producción de energía incluso durante
una lluvia torrencial no verás a la
presa hoover se desborde de esta forma
causando destrucción
bienvenido a los secretos de ingeniería
de la presa hoover en este vídeo asumirá
el papel del ingeniero de diseño de la
presa hoover el señor jon savage así
como a diseñar y construir una
gigantesca presa en el río colorado de
arizona
el equipo de topografía del señor jon
savage se centró en las montañas del
cañón negro junto al río colorado el
motivo las montañas tienen una altura
decente y espacios estrechos entre ellas
lo que permite un gran ahorro en
materiales de construcción
sin embargo muchos retos de diseño
seguían por delante para el ingeniero
jefe del proyecto
empecemos por el diseño de un muro de
concreto recto de anchura uniforme la
fuerte presión del agua evidentemente
causa que el muro se deforma y se doble
puedes observar que debido a esta
capacidad de doblarse las fibras
exteriores alargan y las interiores se
comprimen este escenario dé lugar a una
tensión en el lado del río abajo del
muro y a una compresión en el lado de
arriba
cuando se aplicó un esfuerzo de tracción
al concreto este fácilmente se agrieta
generalmente los edificios modernos
utilizan barras de acero para superar
este problema ya que las barras de acero
pueden soportar fácilmente una gran
carga de tracción sin embargo el señor
jon savage tenía una solución mucho más
sencilla una que no requiere barras de
acero la tecnología de presas de arco
cuando le das curvatura a una presa ésta
se convierte en una presa de arco como
se muestra está presa de arco se deforma
bajo la carga de agua ahora si comparas
a la figura deformada de esta presa con
su figura original te darás cuenta que
tanto las fibras de río arriba como las
de río abajo sufren una reducción de
longitud lo que significa que todo el
cuerpo de la presa estará sometido a una
carga de compresión el concreto puede
soportar fuertes fuerzas de compresión
esta es la simple belleza detrás de la
tecnología de las presas de arco
sin embargo si ponemos la presencia
vicio esta sigue teniendo muchas
posibilidades de derrumbarse debido a la
presión del agua
podemos resolver este problema al
incrementar gradualmente la anchura de
la presa hacia la base esta aproximación
bajar el centro de gravedad del cuerpo
de la presa cuanto más bajo sea el
centro de gravedad mayor será la
estabilidad del objeto el diseño que
acabamos de conseguir se llama presa de
arco de gravedad y este diseño puede
superar los problemas de tensión y
estabilidad este diseño de anchura en
aumento también puede resistir las
fuerzas de si se halla miento el
diagrama de presión del agua sobre el
cuerpo de la presa no es uniforme sino
que tiene forma triangular e incrementa
hacia la base sin embargo ya que el área
de la presa aumenta hacia la base el
valor de la tensión de cizalla miento en
cada sección transversal es casi
idéntico
el siguiente gran reto al que se
enfrentó savage fue la altura de la
presa
mientras más alta la presa mayor será su
capacidad de almacenamiento de agua esto
es por supuesto una ventaja para la
generación de electricidad y el control
de inundaciones pero es posible
construir una presa que tenga la misma
altura que las paredes de la montaña
primero hay que analizar el caudal
máximo de inundación que puede
producirse durante la vida útil de la
presa que depende de los datos
pluviométricos regionales y de la zona
de captación
después de construir una presa así de
alta incluso durante un flujo fluvial
torrencial si la presa no se llena hasta
su capacidad obviamente se habría
diseñado en exceso además la
construcción de una presa más alta
requiere muchos más materiales
aumentando drásticamente el costo de su
construcción por lo tanto el señor
savage seleccionó una altura efectiva
para su costo que satisfaciera la
demanda de agua de las ciudades cercanas
y que también sirviera para controlar
las inundaciones
a la altura que eligió fue de 726 pies
la parte principal del diseño de esta
presa ya está completa ahora la parte
más interesante
ejecutar su construcción
al tratarse de una presa de gravedad de
arco necesita fuertes muros de montañas
para transferir la carga tomemos una
sección transversal de las montañas
puedes ver que las rocas de la
superficie están erosionadas y bastante
débiles por lo tanto la primera tarea
durante la construcción del júver fue
remover todas esas rocas erosionadas
hasta que sólo quedarán las vírgenes
para alcanzar las rocas vírgenes los
obreros perforaron agujeros con
martillos neumáticos y los volaron
utilizando dinamita tras la voladura se
enviaron obreros acrobáticos con cuerdas
para limpiar la roca suelta de las
paredes y el material excavado se
trasladó a través de camiones está presa
debería tener una fuerte unión con las
paredes laterales
por este motivo excavaron la pared de la
montaña en forma de arco de nuevo
mediante explosiones de dinamita el
cuerpo de la presa toma forma a partir
de estos agujeros profundos lo que hizo
que la unión entre la pared de la
montaña y la presa sea realmente fuerte
ahora la siguiente gran pregunta es cómo
soportará el suelo el peso de una presa
tan enorme al momento de excavar es
crucial llegar a una capa fuerte de
suelo llamada estrato duro para
encontrar los estratos duros los obreros
utilizaron palas mecánicas y excavaron
el hecho del río hasta la friolera de
135 pies de profundidad
excavaron el lecho del río en la misma
anchura que la base de la presa
un detalle que aún no hemos mencionado
aún es que antes de iniciar todo este
trabajo tuvieron que desviar primero el
caudal del río en otra dirección para
hacer esto construyeron ataguías
temporales y túneles de desviación
ha llegado el momento del concretado
para esto primero debemos disponer el
encofrado que se compone de madera para
el concretado una vez hecho el encofrado
o el molde empezaremos a verter el
concreto sin embargo el principal
problema aquí es que cuando el cemento
reacciona con el agua se produce calor
teniendo en cuenta la escala del
proyecto verter todo el concreto a la
vez creará un enorme cúmulo de calor que
provocará la expansión del material y
grietas térmicas en el concreto haciendo
que el proyecto fracase he aquí una
innovación constructiva para resolver
este problema
los ingenieros dividieron sabiamente
toda la zona de la presa en varios
bloques cada uno de aproximadamente 50 x
50 pies y vertieron el concreto en cada
bloque de trabajo uno por uno estas
pequeñas cantidades de concreto se
demoraron mucho menos en enfriarse
adicionalmente se incrustaron tubos de
acero de 2 pulgadas de diámetro en estos
bloques los tubos transportaban agua
fría que controlaba la temperatura del
concreto y lo fraguaba rápido y fácil y
una vez que el concreto se endurecía los
trabajadores se rellenaban estos tubos
de acero con una lechada de cemento esta
técnica demostró su eficacia de tal
forma que la presa hoover no ha mostrado
ninguna grieta hasta la fecha
ahora exploremos los detalles de la
mayor aplicación de la presa hoover su
producción de electricidad
pudiste haber observado cuatro enormes
torres dentro del cuerpo de agua de la
presa se trata de torres se carga varias
compuertas a lo largo de la altura de
estas torres se regulan el caudal de
agua
la torre de carga está conectada a estas
tuberías forzadas de 500 pies de largo
que llevan el agua a las turbinas para
generar energía el señor savage diseñó
una central eléctrica en forma de eeuu
en la base de la presa arriba bajo el
agua de las tuberías forzadas hace girar
17 turbinas verticales tipo francis que
hacen girar una serie de generadores
eléctricos cada uno de estos generadores
produce suficiente electricidad para
abastecer a 100 mil personas
más adelante esta agua se libera a
través de los desagües río abajo para
propósitos de riego la presa hoover
riega más de un millón de acres de
tierra
curiosamente la presa también crea uno
de los mayores lagos artificiales del
mundo el lago media esta enorme
instalación de almacenamiento de agua
ayuda a la recarga de aguas subterráneas
aumentando así el nivel de agua en los
pozos cercanos
la siguiente obvia aplicación de la
presa hoover es el control de
inundaciones en caso de inundación o de
fuertes lluvias la presa almacenar el
agua en el embalse y evita que su caudal
ponga en peligro las vidas y las
estructuras de la zona río abajo
ahora vamos a considerar un pequeño
desafío de diseño qué pasa si la presa
se desborda esto puede dañar fácilmente
las estructuras construidas de río abajo
para resolver este problema potencial se
construyeron pasillos llamados
aliviaderos a ambos lados de la presa
arriba arriba para que el agua pueda
derramarse río abajo éstos aliviaderos
están situados 27 pies por debajo de la
parte superior de la presa si el agua
alcance ese nivel empieza a fluir hacia
los aliviaderos
sabías que en realidad puedes caminar
dentro del cuerpo de la presa hoover hay
varios túneles escondidos dentro del
cuerpo de la presa tienen que construir
estos túneles debido a un sencillo
fenómeno que todos conocemos la
filtración de agua un líquido bajo
presión siempre quiere escapar a través
de un material poroso
aquí las moléculas de agua fluyen por el
suelo bajo el cuerpo de la presa debido
al efecto de filtración el problema es
que este flujo generó una elevada
presión de elevación en la base de la
presa reduciendo drásticamente su
estabilidad es por esto que el señor
savage diseñó una galería un túnel que
recoge toda el agua de filtración del
cuerpo de la presa y de la base esta
acción reduce considerablemente la
presión de levantamiento el agua
recogida se descarga de forma segura las
galerías también proporcionan pasillos
para la inspección de fugas o grietas
semejantes planes de ingeniería tan
detallados con una visión de futuro son
la razón por la que la presa hoover
sigue en pie y sirviendo a su nación
esperamos que hayas disfrutado al
aprender todo sobre esta hazaña de la
ingeniería antes de que este vídeo
termine les ix quiere rendir homenaje a
los 96 trabajadores que sacrificaron sus
vidas para hacer realidad esta
gigantesca presa nos vemos la próxima
gracias por ver el vídeo
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