PRESA DE BÉZNAR1. GENERALIDADESEstá situada sobre el río Ízbor, afluente principal del Guadalfeo, donde termina el Valle de Lecrín, en los términos municipales de las Mancomunidades del El Pinar y Lecrín, provincia de Granada. Se ha construido para mejorar los Antiguos y Nuevos riegos de productos subtropicales y frutos extra tempranos de la zona de Motril-Salobreña, para abastecer a los núcleos de la Costa del Sol granadina y para defensa contra avenidas. Garantiza asimismo los caudales de concesión a la central hidroeléctrica de Ízbor. Este aprovechamiento, combinado con el embalse de Rules, constituyen las piezas básicas para cumplir los objetivos del antiguo Plan de Aprovechamiento Integral del Río Guadalfeo . Las obras de la presa se contrataron en diciembre de 1977 y las labores fundamentales de corrección en la cimentación concluyeron en diciembre de 1986. Desde el 1 de enero de 2005, depende de la Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía, una vez transferidas las competencias de las cuencas mediterráneas andaluzas a la Junta de Andalucía. 2. CARACTERÍSTICASCUENCA VERTIENTE
EMBALSE
PRESA
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THE BEZNAR DAM1. GENERAL INFORMATIONIts is located on the river Izbor, the principal tribu- tary of the river Guadalfeo, where the Lecrín valley finishes, in the municipalities of the communities of El Pinar and Lecrín, in the province of Granada. It has been constructed in order to improve the old and the new irrigations of subtropical products and extra early fruits of the zone of Motril-Salobreña, in order to supply the population centres of the Costa del Sol of Granada and for flood protection purpo- ses. It also guarantees the volumes of flow of the con- cession of the Izbor hydroelectric power station. This development, together with the Rules reser- voir, make up the basic elements in order to comply with the objectives of the old Integral Development Plan of the river Guadalfeo. The works of the dam were awarded in December of 1977 and the fundamental works of the correc- tion of the foundation were finished in December of 1986. From January of 2005, it depends from Environment Department of the Junta de Andalucía, once transferred competencies on andalusian Mediterranean basins to the Junta de Andalucía. 2. CHARACTERISTICSCATCHMENT AREA
RESERVOIR
DAM
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3. ESTUDIOS PRELIMINARESHIDROLOGÍALas aportaciones fueron estudiadas con datos, desde 1912, de la estación de aforos E-43 (Melegís) situada aguas arriba del embalse, contrastados con las cifras de las precipitaciones anuales repartidas por toda la cuenca y recubrimientos de cuencas cercanas afines. Deducidas las aportaciones, demandas unitarias y valores medios de la evaporación en la zona, se estudió la regulación con demanda uniforme, demanda variable y mes a mes, haciendo intervenir la evaporación según el nivel de embalse para distintas hipótesis de capacidad y de superficie regable. Para estimar las máximas crecidas, con las precipitaciones máximas de 24 horas y el método hidrométrico, se han deducido los hidrogramas correspondientes a los diferentes períodos de recurrencia y se contrastaron los resultados mediante métodos empírico-hidrométricos y las correlaciones empíricas que mejor se adaptan a las características fisiográficas y climáticas de las cuencas del Sur de España. También se tuvo en cuenta el método estadístico aplicado a los datos de la estación E-43. Los resultados obtenidos fueron de: 680 mm de precipitación anual media; 0,28 de coeficiente de escorrentía; 56,5 hm3 de aportación media anual al embalse -una vez deducidos 10,2 hm3 de con- sumos aguas arriba del mismo-; caudales punta de avenida de: Q10=285 m3/s, Q50=375 m3/s, 0100=425 m3/s, Q500=535 m3/s; y para una capacidad de embalse de 56 hm3 -con 2 hm3 de embalse muerto-, se pueden atender 3.500 ha de regadío con una garantía del 90% y las necesidades de la central hidroeléctrica de Ízbor mejoradas. GEOLOGÍA DEL TERRENO DE CIMENTACIÓNLa cerrada y el vaso de Béznar se encuentran sobre las últimas estribaciones Miocenas del borde de la depresión de Granada. Contienen sedimentos de areniscas molásicas o maciños y limonitas impermeables, sobre los que se depositaron conglomerados groseros Pliocuaternarios de la Blockformation y una tabla de tobas y travertinos en cascada más modernos, todos ellos muy permeables. Inmediatamente por debajo de la cerrada afloran los mantos de corrimiento del Poleozoico Alpujárride, con calizo-dolomías y mármoles, esquistos y filitas permotriásicas. La presa cimenta sobre cinco tipos de materiales diferentes dispuestos según se indica en el corte geológico de la cerrada. A destacar en él: las discontinuidades del macizo superior M.I., hasta el Nivel "Ratín", que se revelan como fracturas subverticales sensiblemente paralelas y normales al río con diferentes grados de apertura (desde las centimétricas al metro de espesor) y rellenos de material arcillo-arenoso con piedras encostradas. En Béznar, los caracteres geomorfológicos de la cerrada y la geología de detalle han sido decisivos y condicionantes del encaje final de la estructura adoptada. Pudiera ser un buen ejemplo de cerrada topográfica no coincidente con la geológica competente. Según este simple esquema, la problemática de la cimentación que ha sido preciso resolver durante la construcción de la presa ha seguido las líneas generales que se apuntan a continuación.
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3. PRELIMINARY STUDIESHYDROLOGIEThe inflows were studied with data, from 1912, from the flow gauging station E-43 (Melegfs) situated upstream of the reservoir, contrasted with figures of the annual precipitations distributed over all the basin and overlaps of nearby bordering basins. Once the inflows, unit demands and mean average values of evaporation in the zone were deduced, the regulation was studied with uniform demand, variable demand and month to month, taking into account the evaporation according to the level of the reservoir for different hypotheses of capacity and irrigable area. In order te estimate the maximum floods, with the maximum precipitations of 24 hours and the hydro- metric method, the hydrographs corresponding to the different intervals of recurrence were deduced and the results were contrasted by way of empiri- cal-hydrometrical methods and the empirical corre~ lations which best adapt themselves to the physio- graphical and climatical characteristics or the basins of the south of Spain. The statistical method applied to the data of the station E-43 was also taken into account. The results obtained were: 680 mm of mean annual rainfall; 0,28 of nunoff coefficient; 56,5 hm3 of mean annual inflow to the reservoir -after being deducted 10,2 hm3 of water consumption upstre- am of the reservoir-, Maximum flood volumes of flow of. Q10=285 m3/s, Q50=375 m3/s, Q100=425 m3/s, Q500=535 m3/s; and for a reservoir capacity of 56 hm3 -with 2 hm3 of dead storage-, 3.500 ha of irrigation can be carried out with a guarantee of 90% and the requirements of the hydroelectric power station of Izbor improved. GEOLOGY OF THE FOUNDATION TERRANEThe damsite and basin of Béznar are overlying the last Miocene foothills of the edge of the Granada depression. They contain sediments of sedimen- tary detritic formation made up of feldspathic sandstones or a grayish yellow or bluish gray sili- ceous sandstone and impermeable a sedimentary rock made up of specially fine particles, over which were deposited Plio Quatemary coarse conglome- rates of the Blockformation and a /ayer of tuffs and travertines in more modem deposition, all of these very permeable. Immediately below the damsite, outcrop the nappe of the Alpujárride of the Paleozic era, with dolomitic limestones and marble, schists and Permo-Triassic phyllites. The dam is founded over different types of mate- rials according to the indications of the geological section of the damsite From this section we should emphasize: the dis- continuities of the upper massif L. B., up to the "Ratín" Level, which show themselves as subverti- cal fractures noticeably parallel and normal to the river with different grades of opening (from centi- metres to a metre in thickness) and filled with cla- yey-sandy material with encrusted stones. In Béznar, the geomorphological characteristics of the damsite and the detailed geology have been decisive and conditional in the final placing of the adopted structure. It could be a good example of a topographical damsite not coincident with the com- petent geology. According to this simple diagram, the problems of the foundation that it has been necessary to over- come during the construction of the dam has follo- wed the general fines that we indicate as follows. |
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4. TRATAMIENTOS EN CIMENTACIÓN4.1. Problemática del cimientoLas mayores dificultades de esta obra se presenta- ron al cimentar e impermeabilizar diversos materia- les y accidentes naturales, de tal forma, que las importantes labores de corrección, refuerzos y tratamientos del terreno realizados, supusieron un coste significativo (40%) del presupuesto global de las obras. Estos tratamientos han contribuido a mejorar notablemente la garantía de seguridad en los estribos de la presa. A) MARGEN DERECHA 1. Permeabilidad de la ladera derecha Los 40 metros superiores de esta ladera, hasta el cierre natural en planta con las limonitas impermeables del vaso, son muy permeables a través de la "masa" de los materiales -tobáceos y conglomeráticos-, y de los conductos preferenciales de las abundantes dislocaciones y roturas de origen postorogénico distribuidas erráticamente por el terreno. 2. Deformabilidad del apoyo frontal del estribo La base de este estribo derecho descansa sobre un macizo rocoso de areniscas competentes, sin embargo, su cara frontal cabecea sobre materiales más deformables que los de la base, por lo que convenía reforzar el cimiento de este apoyo frontal para un mejor reparto de las cargas y equilibrio del conjunto. 3. Apoyo de la bóveda El cimiento de los riñones de la bóveda inicialmente proyectada, hasta la base del estribo, estaba atravesado por una importante litoclasa abierta con forma de V denominada "Fracturas de las Estalactitas". Este accidente corta el macizo superior de maciños rosáceos (cuya base es el nivel "Ratín") y, para evitar la incidencia de la fractura sobre la estructura hubo que rediseñar la presa. En la cerrada esta fractura está tapizada por interesantes estructuras de detalle que la enmascaraban, además de ligarse a dos cauces fósiles que evocan la paleo-historia de este río. B) MARGEN IZQUIERDA 4. Discontinuidad arcillosa (Nivel "Ratín") Este nivel sedimentario muy Delgado, subhorizontal, plano, de espesor decimétrico en el cantil y de centimétrico a nulo hacia el interior de la ladera, separa a dos macizos de maciños -rosáceos y grisáceos-, a efectos geomecánicos. Está situado a unos 40 metros de profundidad de la superficie libre del terreno. Buza un 20% (11,3°), hundiéndose de la ladera izquierda hacia la derecha, con horizontales de plano sensiblemente paralelas al eje XX de la presa. Está confirmado que se trata de un delgadísimo estrato ligado a un cambio en las condiciones de depósito del ambiente sedimentario porque, por encima y bajo él, existen estructuras sedimentarias diferente en detalle, con estratificaciones cruzadas diversas según regímenes hidrodinámicos de depósito distintos. En extensión, esta discontinuidad tiene límites conocidos hasta el cercano barranco de Tablate donde, bajo la Venta de Las Angustias, ha origina- do importantes deslizamientos de ladera antiguos. Una de las mayores singularidades de este nivel es la de constituir el límite inferior de la fracturación del macizo superior de maciños rosáceos, pues se ha podido comprobar que las litoclasas abiertas más notables terminan aquí. Esta discontinuidad constituye la superficie de mayor debilidad frente al deslizamiento de todo el emplazamiento. Sobre él se realizaron ensayos geomecánicos "in situ" para caracterizarlo adecuadamente. Condicionó la tipología de las obras de refuerzo en esta ladera. 5. Litociasas del macizo superior La zona superior de la ladera izquierda está muy diaclasada por sistemas de fracturas subverticales con direcciones sensiblemente paralelas y norma- les al río. Las más significativas están abiertas y/o rellenas con material arcilloso y piedra, tienen morfologías en U y sus superficies de despegue son el "Plano Ratín". En sus paredes se aprecian evidentes signos de disolución. Estos accidentes debilitan el macizo rebajando su módulo de deformabilidad global y, aquellos que penetran en el embalse, tienen asociado un problema de permeabilidad a través de la propia fractura. El esquema geomecánico de este macizo es el de un conjunto de dados o grandes bloques rocosos limitados lateralmente por el litoclasado, inferior- mente por la superficie del nivel "Ratín" y, superior- mente, por la superficie libre del terreno. Sobre esta configuración descansa el estribo. 4.2. Obras de corrección en el cimientoA) MARGEN DERECHA 1. Pantallas de impermeabilización y de drenaje Para resolver el problema de permeabilidad en las tobas y conglomerados rotos de la Blockformatión se realizó una pantalla de taladros verticales inyectados con cemento y cenizas volantes (eventual- mente se adicionaba arena) Este tratamiento, extendido a 200 metros de longitud para cerrar en la impermeabilidad del vaso, se hizo perforando cuatro filas de taladros al tresbolillo con escuadrías de 5 x 5 metros, en planta. Se inyectaron los taladros con la técnica del tubo- manguito. Las admisiones medias fueron muy altas (1.666 kg/ml de taladro), lo cual da idea del alto grado de dislocación del terreno. Las filas exteriores se inyectaron a baja presión y controlando fugas indeseables, aunque inevitables. Sirvieron de ataguías al tratamiento posterior de las filas centrales realizado con presión (hasta 0,70 x altura). En el pie de esta cortina de impermeabilización se ha dispuesto una galería inclinada de control (discurre por el contacto permeable-impermeable) y para recogida del drenaje de la pantalla de drenes perforados en la solera (control de los limos) y clave de la galería. Estos últimos drenes tienen salida a la superficie libre del terreno. 2. Bulbo de consolidación en el estribo Como remate de la pantalla de impermeabilización anterior, en la zona de unión con la presa, se realizó un bulbo de consolidación para el terreno de apoyo frontal del estribo inyectando, con idénticas técnicas, mezclas más ricas en productos cementicios. 3. Rediseño de la estructura La fractura de las "Estalactitas", que aguas arriba y aguas debajo de la estructura se descubre para constituir el acantilado, atravesaba la base del estribo y gran parte de la bóveda en el proyecto inicial. Para salvar la incidencia de esta litoclasa hubo que girar la estructura hacia aguas arriba y profundizarla en la ladera. El giro se hizo manteniendo la excavación realizada en la margen contraria. Este accidente es el responsable de la disimetría final de la bóveda, a cotas bajas. B) MARGEN IZQUIERDA 4.a) Llaves de enclavamiento ("Bolts") Estos dispositivos son unas galerías de cinco metros de diámetro excavadas al hilo del "Plano Batín", bisecándolo y macizadas posteriormente con hormigón. Tienen la misión de efectuar un machihembrado entre los dos macizos que separa la discontinuidad "Batín", enchavetándose el conjunto. Estas "llaves" o "cerrojos" se han trazado con una disposición de emparrillado subhorizontal: la mitad de aguas arriba, dentro del embalse, macizas, y la otra mitad de aguas abajo, fuera de la proyección del embalse, visitables en galería para poder comprobar "in situ" su comportamiento en detalle. Se realizaron estos refuerzos singulares frente al deslizamiento con la presa recién terminada de construir, sin inyectar totalmente sus juntas, sin agua en el embalse para no sobrecargar indeseablemente al terreno y, en suma, para facilitar la ejecución en plazo acelerado, dada la urgencia y delicadeza del procedimiento. La construcción de estas obras de refuerzo, en íntima coordinación y programación con el resto de tratamientos del estribo izquierdo, fue una interesante y fecunda operación de ingeniería del terreno. 4.b) Sustitución de arcilla por mortero en el nivel "Batín" Aprovechando las galerías excavadas para realizar las "llaves" anteriores, en cinco recintos de la discontinuidad "Batín" contorneados por tales galerías y el acantilado (zona más directamente influidas por el bulbo de presiones de la presa), se efectuó una eliminación total de la arcilla por bataches y su rápida sustitución por mortero inyectado con equipo convencional desde las mismas galerías. La eliminación de la arcilla del delgado estrato "Ratín" se hizo lavando con agua y dirpersante, a muy alta presión (400 a 600 atmósferas), manejan- do la bomba de inyección que se usa en la técnica del Jet-Grouting (primer uso de este equipo en España. Año 1984). Con lo realizado se ha incrementado notablemente el ángulo de rozamiento en la discontinuidad y se ha mejorado ostensiblemente su seguridad frente al deslizamiento calzando el área de la superficie tratada (unos 3.500 m2), aparte de la superficie ocupada por las propias °llaves". 5.a) Litoclasas singulares del macizo superior M.I. A las fracturas singulares de este macizo se les ha dado nombres variados: "Arañas", "Diana", "Estudiante", "Jota", "Cosida", "Vertical", etc. La importancia de ellas deriva de sus posiciones con respecto a la estructura y al embalse, aparte de sus caracteres geomecánicos propios. Con objeto de reducir sus efectos negativos sobre la deformabilidad y permeabilidad del macizo, se trataron las litoclasas específicamente según sus características individuales. Así, a la más abierta ("Arañas") se le hizo una limpieza totalmente manual, en un tramo de 50 m de longitud y 40 m de altura, y un relleno posterior con hormigón vibrado. Se confinó esta operación con dos pozos: uno vertical (el de ascensor), otro subvertical que ha quedado dentro del embalse, y una galería inferior que discurre por la discontinuidad "Ratín". El resto del tratamiento se orientó a lavar enérgica- mente a las litoclasas con taladros inclinados formando grupos, para posteriormente rellenarlas con inyecciones dirigidas de abajo hacia arriba. En las "Arañas" se confinó este tipo de tratamiento con otro pozo vertical por aguas abajo del embalse. En la fractura del Estudiante se limitó el tratamiento entre otros pozos, desde donde se controlaba la operación de relleno, y una galería inferior muy útil para reconocer la traza de este accidente y para recoger los detritus del lavado. 5.b) Consolidación del macizo superior M.I. En una extensión equivalente a dos anchos de cimiento del estribo izquierdo se dio un tratamiento generalizado de inyecciones de consolidación, previo lavado, con taladros inclinados según la bisectriz de las direcciones principales de fracturación, con una escuadría de 5 x 5 metros Se realizó desde las galerías de la presa y desde es exterior. La admisión media de este tratamiento fue de 85 kg de lechada por metro lineal de taladro. |
4. TREATMENT OF THE FOUNDATION4.1. Problems of the foundationThe greatest difficulties of this job came about upon establishing foundations and impermeabilizing of diffe- rent materials and natural geological accidents, in sch a manner that the important corrective works, streng- thening and treatment of terrane carried out supposed a significant cost (40%) of the global estimate of the works. These treatments have contributed to the nota- ble improvement in the guarantee of safety in theabut- ments of the dam. A) RIGHT BANK 1. Permeability of the right slope of the valley The upper 40 m of this side of the valley, up to the natural closure in plan with the impermeable 'limo- ¡¡las" of the basin, are very permeable by way of the "mass" of the materials -tuffaceous and con- glomeratic-, and of the preferential leakage paths of the abundant slips and breakages of postoroge- nic origin distributed erratically throughout the terrane. 2. Deformability of the front support of the abutment. The base of this right abutment rests on a rock massif of competent sandstones, nevertheless, its front face rests on more deformable materials than those of the base, for which it was convenient to reinforce the foundation of this front support in order to obtain a better distribution of the loads and equilibrium of the whole. 3. Support of the arch The foundation of the haunch of the arch initially projected, up tú the base of abutment, was crossed by an important open lithoclase or natural fracture in the shape of a V denominated Fracture of the Stalactites. This geological accident cuts the upper massif of rose coloured "maciños" (the base of which is the °Ratín" level) and to avoid the incidence of the frac- ture on the structure, it was necessary to redesign the dam. In the damsite, this fracture is covered by interes- ting structures of details which masked the fractu- re, as well as binding it to two fossil channels which evoke the Palaeohistory of this river. B) LEFT BANK 4. Clay discontinuity ("Ratín" Level) This very thin sedimentary level, subhorizontal, plane, of decimetric thickness in the face and of centimetres to nil towards the interior of the valley side, separates two massifs of maciños -pink and grey-, as far as geomechanical effects are concer- ned. It is situated at some 40 m in depth below the surface of the ground. It dips at 20 % (11,3°), going down from the left bank towards the right, with the strike appreciably parallel to the axis XX of the dam. lt is confrrmed that it is a question of a very thin strata linked lo a change in the deposition con- ditions of the sedimentary surroundings because, aboye and below it, there exist sedimentary struc- tures that are different in detail, with various cros- sed stratifications depending on distinct hydrodyna- mic regimes of deposition. In extension, this discontinuity has known limits as far a the nearby Tablate Gorge where, below the local country inn named Las Angustias, important sliding of old slopes have originated. One of the biggest peculiarities of this leve¡ is that of being the lower limit of the fracturing of the upper massif of the pink maciños, since it has been able to prove that the open lithoclases or natural fractures finish her This discontinuity constitutes the surface of greates weakness in the face of sliding of all the site. `7n situ" geomechanical tests have been carried out over it in order to determine adequately its charac- teristics and lo condition the types of work neces- sary to strengthen this slope. 5. Lithoclases of the upper massif The upper zone of the left bank is very fractured by systems of subvertical fissures with strikes mar- kedly parallel and normal to the river. The most significant are open andlor filled with clayey mate- rial and stones, have morphologies in U and their separation surfaces are the 'Plano Ratín'. On their walls evident signs of dissolution can be apprecia- ted. These geological accidents weaken the massif lowering its overall modulus of deformation and, those that penetrate in the reservoir, have an asso- ciated permeability problem by way of the fracture itself The geomecanical outline of this massif is that of large blocks of rock limited laterally by the lithocla- ses, below by the surface of the "Ratín" level, and above by the surface of the ground. On this confi- guration rests the abutment. 4.2. Corrective treatment of the foundationsA) RIGHT BANK 1. Grout and drainage curtains In order to resolve the problem of the permeability of the tuffs and broken conglomerates of the Blockformation a screen of vertical holes was dri- lled an injected with cement and fly-ashes (even- tually, sand was also added). This treatment, extended over 200 m in length to close the impermeability of the basin, was carried out by drilling four staggered rows of holes with sectional areas of 5 x 5 metres, in plan. The holes were grouted or injected using the "tubo- manguito" technique. The average acceptances were very high (1.666 kglml of hole), which gives an idea of the dislocation of the ground. The outer rows of holes were grouted at low pres- sure and controlling undesired, although inevitable, leakages of grout. They served as cofferdams for the later treatment of the central rows of holes grouted at pressure (up to 0,70 x height). At de foot of this impermeable grout curtain, an inclined inspection or control gallery has been dri- ven (it runs along the permeable-impermeable con- tact) and for the collection of the drainage from the curtain of drainage holes drilled in the invert (con- trol of the muds or silts) and crown of the gallery. These last drains discharge to the surface of the ground. 2. Consolidation of the abutment As a completion or continuation of the grout curtain previously described, in the zone of contact with the dam, a bulb of consolidation of the frontal sup- porting ground of the grouted abutment was carried out, using with identical techniques, grouts very rich in cement products. 3. Redesign of the structure The fracture of the Estalactitas, which upstream and downstream of the structure are uncovered in order to form the cliff, crossed the base of the abutment and a great part of the arch in the initial project. In order to avoid the incidence of this litho- clase, the structure had to be suung or slued in an upstream direction and lo embed it deeper into the valley side. This sluing was done maintaining the excavation already carried out on the opposite bank. This geological accident is responsable for the final dissymmetry of arch, in the lower levels. B) LEFT BANK 4.a) Interlocking keys ("Bolts") These are made up of some galleries of five metros in diameter excavated following the `Batín Plano", bisecting it, and later consolidated with concrete. The objective of these is to form a dovetailed join- ting plane between the two massifs which separate the "Batín" discontinuity, "keying" or 'locking' the whole together These "keys" or "locks" have been planned a sub- horizontal grid form of disposition: the upstream half, within the reservoir, solid; and the other half downstream, outside the projection of the reservoir, visitable in galiery in order to be able to check "in situ" its behaviour in detail. These singular strengthening or reinforcing methods were carried out in the face of possible sliding with the construction of the dam recently finished, without having injected totally its joints, with no water in the reservoir so as not to overload the terrane undesirably and, in short, in order to facilitate the execution in as quick a time as possible, given the urgency and sensitivity of the process. The construction ofTese reinforcing works, in close coordination and programming with the rest of the different treatments of the left bank, was an interesting and productivo ground engineening ope- ration. 4.b) Substitution of clay for montar in the "Batín" leve¡ Taking advantage of the galleries excavated to construct the "keys" or "locks" previously descri- bed, in five areas of the "Batín" discontinuity con- toured by Tese galleries and the cliff (the zones more directly influenced by the bulb of pressures of the dam), the total elimination of the clay was carried out by excavation in trenches and its rapid substitution by montar injected with cónventional rigs from the very same galleries. The elimination of the clay from the thin "Ratín" strata was carried out washing with water and dis- persant, at very high pressure (400 to 600 atmos- pheres), operating the injection pump which is used in the technique of Jet-Grouting (First use of this equipment in Spain. Year 1984). With the work carried out, the angle of friction in the discontinuity has been notably increased and the safety in the face of sliding has been obviously improved "chocking" or "keying" the superficial area treated (some 3.500 m2), apart from the surface occupied by °keys" themselves. 5.a) Oustanding or exceptional lithoclases of the upper massif M.I. To the exceptional fractures of this massif various names have been given: `Arañas", "Diana" 'Estudiante", 'Jota'; "Cosida", "Vertical'; etc The importance of these derives from their positions with respect to the structure and to the reservoir, apart from their own geomechanical characteristics. With the object or reducing their negative effects on the deformability and permeability of the massif, the lithoclases or fractures were treated specifically according to their individual characteristics. So, te the most open fracture (`Arañas'), a total manual cleaning was carried out, over a stretch of 50 m in length and 40 m in height, which was after- wards filled by vibrated concrete. This operation was bordered with two shafts: one vertical (that of the lift or elevator), another subvertical that has remained within the reservoir, and a lower gallery that runs along the "Ratín" discontinuity. The rest of the treatment was directed to forcefully washing the fractures with groups of inclined drill- holes, in order to fill them with injections from thje bottom upwards. In the 'Arañas" this type of treat- ment was bordered with another vertical shaft for downstream of the reservoir. In the "Estudiante " fracture the treatment was limited between another two shafts, from which the filling operation was controlled, and a lower gallery which was found very useful in order lo know the line of this geologi- cal accident and in order lo recoger the detritus from the washing of the fracture. 5.b) Consolidation of the upper massif M.I. In an extent equivalent te two foundation widths of the left abutment, a generalised treatment of con- solidation grouting was carried out, with previous washing, by way of inclined drillholes according te the bisector of the principal directions of fracturing, with a sectional area of 5 x 5 metros. This consolidation grouting was carried out from the galleries of the dam and from the exterior. The average acceptance of this treatment was 85 kg of grout per lineal metre of drillhole. |
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4.3. Tratamientos generalesa) Impermeabilización Después de realizar los tratamientos específicos señalados, a la presa se le ha dotado de una pan- talla clásica de impermeabilización con inyecciones de cemento. b) Drenaje Tras la pantalla anterior se situó otra de drenes (en el terreno y en el hormigón) recogidos por las galerías de reconocimiento y reconducidos al túnel de desvío para totalizar aquí todo el caudal de drenaje. |
4.3. General treatmentsa) Impermeabilization After having carried out specific treatments pre- viously referred te, the dam has been provided with a classical type of impermeable grout curtain or screen with injections of cement. b) Drainage After the curtain previously mentioned, another screen of holes was drilled (in the ground and in the concrete) for drainage collected by the reconnaissance galleries and diverted to the diversion tunnel in order lo concen- trate there all the volume of drainage. |
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5. ESTRUCTURAS PRINCIPALESLA PRESABéznar es una bóveda gruesa de doble curvatura con 134 metros de alzado desde la base del bloque central y 110 metros de altura desde el cauce del río propiamente dicho. La presa estriba por gravedad sobre ambas laderas. El estribo izquierdo se ha aligerado con forma de Y. La coronación (cota 488,80) tiene una longitud total de 408 metros. Los 213 metros centrales son bóveda y los restantes son estribos apoyados sobre un terreno con una problemática especial, ya referida, que ha dificultado considerablemente la construcción de la presa y retrasó el primer llenado en tres años. La bóveda se ha diseñado, en planta, con arcos circulares de tres centros y, en alza- do, con ménsulas curvadas. La estructura dispone de 6 niveles horizontales de galerías de reconocimiento y un nivel especial inclinado entramado por la discontinuidad "Ratín". De la galería a la cota 452, por la margen derecha, parte la galería de control y drenaje de esta ladera. La galería de reconocimiento a la cota 432, por la margen izquierda, conecta con el emparrillado de 'llaves" enlazado éste con la galería de control del nivel "Ratín". La comunicación vertical entre galerías se estable- ce a través de un pozo de 90 metros de altura con ascensor-montacargas y escalera de caracol. Sirve, asimismo, para distribuir la electrificación general de todo el conjunto. La presa tiene 21 juntas verticales planas que originan 22 bloques de 18 metros de longitud. Se accede a la presa por la Autovía Bailén-Motril, junto al histórico paraje del Barranco de Tablate, puerta de Las Alpujarras. A 7 km por el Este se encuentra el balneario de Lanjarón y, al Oeste, comienzo la comarca de los tres Guájares. De coronación a cauce se han abierto caminos por ambas laderas hasta el pie de presa. Este se conecta con el túnel de desvío (25 m2 de sección) y las propias galerías. La presa y obras de refuerzo en la cimentación disponen de un abundante dispositivo de auscultación y control que puede leerse convencionalmente. La estructura inicial y sus modificaciones finales se ensayaron en Bérgamo (Italia) con modelos reducidos geomecánicos.
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5. PRINCIPAL STRUCTURESTHE DAMThe Béznar dam is a double curvature thick arch dam with 134 m in height from the base of the cen- tral block and 110 m in height above the river bed itself. The dam has gravity abutments on both banks. The left abutment has been lightened in the form of a Y The top of the dam (leve/ 488,80) has a total length of 408 m. The 213 central metres are arch and the remaining are abutments supported on terrane with its own special problems, already refe- rred to, which has made the construction of the dam considerably difficult and delayed the first impounding by a period of three years. The arch has been designed, in plan, with circular arcs of threes and, in elevation, with curved cantilever elements. The structure has six horizontal levels of recon- naissance galleries and a special inclined leve¡ spanned by the "Rafín" discontinuity. From the gallery at the level 452, on the right bank, com- mences the control and drainage gallery of this bank. The reconnaissance gallery at leve¡ 432, en the left bank, connects with the grid of "keys" or "1ocks" connecting this with the control gallery of the °Ratín" Leve]. The vertical communication between galleries is by way of a vertical shaft of 90 m in height with lift- service elevator and spiral staircase. It serves, also, in order te distribute the general electricity lines of the whole structure. The dam has 21 vertical plane joints that originate 22 blocks of 18 m in length. Access to the dam is by way of the highway Bailen-Motril, close te the historical spot of the Tablate Gorge, the gateway of the Alpujarras. At 7 km te the East is the Balneario de Lanjarón and lo the West commences the region of the three Guájares. From the top of the dam te the river bed, roads have been opened on both banks to the foot of the dam. This connects with the diversion tunnel (25 m2 in section) and the galleries themselves. The dam and reinforcing or strengthening works in the foundation have an abundant disposition of monitoring and control equipment that can be read conventionally. The initial structure and its final modifications were tested in Bergamo (Italy) with reduced scale geomechanical models. |
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EL ALIVIADERO Y CUENCO AMORTIGUADOREl aliviadero es de labio fijo, vertiendo libremente sobre coronación a un sistema formado por cuenco-azud-contracuenco situado a pie de presa. Tiene tres vanos de 8,50 m de longitud separados por pilas de ancho variable perfiladas hidrodinámicamente. Permite la evacuación de 321 m3/s con una lámina vertiente de 3,30 m. El cuenco, de 40 m de longitud, recibe la caída de una lámina de agua desde 106 m de altura. Tiene diseño de artesa y forma un colchón amortiguador de 1.000 m3 de capacidad con 7 m de calado. Se encauza la salida rápida del agua en un azud-vertedero que dispone de tres dientes aireados, y se frena la incorporación al río en el contracuenco. Este sistema fue ensayado en modelo hidráulico reducido (a E:1/50) en las instalaciones de la presa. |
THE SPILLWAY AND STILLING BASINThe spillway is of the uncontrolled type, spilling fre- ely over the crest to a system formed by basin- weir-counterbasin situated at the foot of the dam. Is has three openings of 8,50 m in length separa- ted by piers of variable width hydrodinamically stre- amlined. It permits the evacuation of 321 m3/s with a nappe of 3,30 m. The basin, of 40 m in length, receives the fall of a lamina of water from 106 m in height. It has a trough design and forms a stilling pool of 1.000 m3 in capacity with 7 m in depth. It canalizes or guides the rapid outlet of the water in a diversion dam-weir that has three nappe interrup- ters, and it brakes the incorporation to the river in the counterbasin. This system was tested on a reduced scale hydraulic model (E:1/50) in the installations of the dam. |
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DESAGÜE DE FONDOLo constituyen dos conductos circulares (cota 410) de 1 m de diámetro con rejilla preparada para ata- guiar en el paramento, válvulas de seguridad de compuerta tipo Bureau y de regulación Howell Bunger, con chorro cónico de 60° de abertura total. La valvulería está alojada en una cámara desde donde se comandan los órganos de desagüe - manual y eléctricamente-, con mecanismos servo- oleo-hidráulicos. Este desagüe es capaz de descargar 44 m3/s a la cota del M.N.E.N. |
THE BOTTOM OUTLETlt is made up of two circular conduits (level 410) of 1 m in diameter with prepared screen in order te cofferdam en the face, Bureau gate type safety val- ves and Howell-Bunger type regulating valves, with 60 degrees of total opening. The valves are lodged in a chamber from which the outlet elements are controlled manually an electrically with servo-oleo- hydraulic mechanisms. This outlet is capable of discharging 44 m3/s at M. N. E. N. level. |
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TOMA Y DESAGÜE INTERMEDIOEl desagüe de medio fondo (452) es un conducto circular de 1,20 m de diámetro que se bifurca en dos de 0,80 m a través de una pieza pantalón. Las tuberías tienen válvulas de seguridad de compuerta tipo Bureau y de regulación del tipo Hollow-Jet. El chorro hueco cilíndrico rompe la carga en un cuenco amortiguador tipo Bureau con compuerta de nivel constante. El cuenco tiene unas dimensiones en planta de 25 x 5 metros y salidas curvadas. Al final de este dispositivo existe un corto trampolín que lanza el caudal de desagüe (hasta 16 m3ts) al contracuenco del pie de presa. Del cuenco sale también un canal en túnel para reponer los caudales de concesión a la antigua central hidroeléctrica de Ízbor (11.400 KW de potencia instalada) TOMA PARA CENTRAL HIDROELÉCTRICAA la cota 424 se ha colocado un conducto circular de 1,40 metros de diámetro para un posible aprovechamiento hidroeléctrico en el pie de presa, si se compatibiliza este uso con los principales de abastecimiento y regadío. Termina el conducto en una válvula de mariposa y brida ciega. |
INTERMEDIATE INTAKE AND OUTLETThe intermediate outlet (level 452) is a circular conduit of 1,20 m in diameter that branches into two of 0,80 m by way of a bifurcation. The tubos have Bureau gato type safety valves and hollow jet type regulation valves. The cylindrical hollow jet discharges in a Bureau type stilling basin with a constant level gate. The basin has dimensions of 25 x 5 m in plan and cur- ved outlets. At the end of this outlet works, exists a short energy disperser which launches the discharge volume (up to 16 m3/s) to the counterbasin at the foot of the dam. From the basin there is also a canal in tunnel so as to replace the concession volumes to the old Izbor hydroelectric power station (11.400 KW of installed potential). INTAKE FOR THE HYDROELECTRIC POWER STATIONAt the leve¡ 424 a circular conduit of 1,40 m in dia- meter has been installed for a possible hydroelec- tric development at the foot of the dam, if this usage is made compatible with the principal objec- tives of water supply and irrigation. The conduit finishes in a butterfly valve and blind flange.
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6. CONSTRUCCIÓNPara construir la presa se excavaron 380.000 m3 de materiales utilizando explosivos con técnicas de precorte y recorte en roca. Se pusieron en obra, aparte de rellenos no estructurales, 407.000 m3 de hormigón fabricado en central automática, con cinco tamaños de árido, aglomerados por un cemento PUZ II 350 que adicionaba un 30% de cenizas volantes molidas y homogeneizadas en fábrica. Se usaron dos arenas y tres fracciones de árido grueso calizo-dolomíticos y marmóreos densos (2,65 tim3) de machaqueo. El tamaño máximo del árido fue de 100 mm y la relación A/C en peso, de 0,55. El transporte del hormigón se realizó con andarivel, el extendido, mecanizado con bulldozer y se consolidaba el hormigón vibrando manualmente una consistencia seco-plástica en tongadas de dos metros de altura dispuestas en tres subcapas. La primera de ellas se recibía con mortero rico de retoma de tres áridos y la unión entre tongadas se distanciaba más de 72 horas. El hormigón se refrigeró en dos fases: primero con agua natural del río, y posteriormente con agua enfriada a 4°C para poder inyectar las juntas de dilatación de la presa a 11°C de temperatura en el hormigón endurecido. Esta inyección se realizó en épocas de primavera usando el sistema de ranuras inyectoras, colectoras y de control, desde los pisos de las galerías de reconocimiento. La resistencia característica exigida al hormigón a 90 días de edad, sobre probetas de 15 x 30 cm, fue de 220 kg/cm2 y la alcanzada resultó ser de unos 270 kg/cm2 para una dosificación de 220 kg/m3 de producto cementicio, y de 250 kg/cm2 con 200 kg/m3. La dispersión media se situó alrededor del 16%. El rendimiento del hormigonado en la presa no fue óptimo debido, en gran parte, al condicionante impuesto por la cimentación. El rendimiento medio mensual fue de 9.500 m3 y el máximo de 18.000 m3. Se hormigonó la mayor parte de la presa a dos, e incluso, tres turnos de trabajo diario según las épocas. Para excavar las °llaves" de enclava- miento (1.000 ml) se usaron tres tipos de rozado- ras y se hormigonó con una bomba colocada en el frente de puesta en obra utilizando un encofrado especial deslizante en los dispositivos visitables. A la bomba le servían el hormigón camiones-hormigonera que circulaban por los accesos a los túneles construidos para este fin y por el interior de ellos mismos. |
6. CONSTRUCCIÓNIn order to construct the dam, 380.000 m3 of material was excavated using explosives with presplitting and cross-cutting in rock. Apart from non-structural fill, 407.000 m3 of concrete manufactured in an automatic mixing plant was placed on the job, with five sizes of aggregates for one cement PUZ 11 350 which had added 30% of crushed and homogeneous f1yash in the factory. Two sands were used and three fractions of coarse aggregate limestone-dolomites and dense marmo- reos (2,65 tlm3) from crushing. The maximum size of aggregate was 100 mm and the relation AIC, in weight, of 0,55. The transport of concrete was carried out with cableway, the mechanized spreading with bulldozer and the concrete was consolidated vibrating manually a dry-plastic consistency in layers of two metres in height disposer in three sublayers. The first of them was received with rich mortar of retake of three aggregates and the time between the pla- cing of layers was of more than 72 hours. The concrete was cooled in two phases: first with fresh water from the river, and later with water coo- led lo 4° in order to be able lo inject the expansion or movement joints of the dam at a temperature of 110 in the hardened concrete. This injection was carried out during the Springtime using the system of grout grooves, collectors and of control, from the inverts or floors of the recon- naissance galleries. The characteristic strength required of the concre- te, at 90 days, on test cores of 15x30, was of 220 kg/cm2 and the result obtained was some 270 kg/cm2 for a mix of 220 kg/m3 of cement product, and of 250 kg/cm2 with 200 kglm3. The mean dis- persion was about 16%. The performance of the concreting in the dam was not optimum due, in great part, to the condition imposed by the foundation. The mean monthly per- formance was of 9.500 m3 and the maximum was of 18.000 m3. The greater part of the dam was concreted in two, or even in three work shifts daily according to the time of year In order to excavate the "keys" or "bolts" of the interlocking system pre- viously described (1.000 m1), three types of pneu- matic mining tools were employed and the concre- ting was carried out with a pump placed in the face using a special sliding formwork. The concrete was supplied to the pump by mixer trucks which circulated by way of access roads to the tunnels constructed by them with this object. |
Sacado de un folleto ilustrativo de la Cuenca Mediterránea Andaluza. Agencia Andaluza del Agua. Consejería de Medio Ambiente 2005
