La seguridad de presas es un aspecto relevante en nuestra sociedad por la importancia de sus funciones (generación de energía, abastecimiento de agua, laminación de avenidas) y por la gravedad de las consecuencias de una avería grave o rotura.

Los modelos de comportamiento basados en el método de los elementos finitos son una herramienta fundamental en los estudios de seguridad de presas. En los últimos años, los avances en este campo, junto con la mejora del rendimiento de los procesadores han permitido elaborar modelos más detallados de estructuras de todo tipo, incluidas las presas.

Sin embargo, los programas comerciales están enfocados a otro tipo de problemas más comunes (edificaciones, puentes), y por tanto adolecen de capacidad para considerar aspectos específicos de las presas, que sin embargo son fundamentales para obtener resultados precisos. Se trata por ejemplo del proceso de maduración del hormigón tras su puesta en obra, el intercambio de calor con el exterior, las juntas de construcción, el contacto con el terreno o la subpresión.

En este contexto, el presente proyecto de investigación tiene por objeto desarrollar una herramienta de cálculo numérico específica para presas que permita considerar con todo el detalle los aspectos relevantes en el campo de temperaturas y tensiones en el cuerpo de las presas de fábrica desde el inicio de la puesta en obra hasta su explotación.

CIMNE tiene un rol central en el proyecto, con participación en el desarrollo de herramientas específicas de pre y postproceso adaptadas al caso de presas, así como de un solver de cálculo también “ad-hoc”. En la primera fase del proyecto se han desarrollado asistentes para el encaje geométrico de presas bóveda, así como para la aplicación de la condición de contorno de temperatura variable en el paramento mojado, según la fórmula de Bofang.

Figura 1. Resultado de la aplicación de la condición de contorno de temperatura variable con la profundidad en el paramento de aguas arriba. Mes de julio.

Figura 2. Resultado del encaje del cilindro de referencia de una presa bóveda: superficie generada y corte con las curvas de nivel del terreno.