Examen Final

Examen Final - Desarrollo Teórico: Evaluación de Impacto Territorial y Operativo en Presas

En esta instancia del examen final deberán analizar un caso de estudio integrador que requiere vincular conceptos de hidrología, estabilidad estructural y geomorfología fluvial.

Enunciado y Ejes de Desarrollo 

Una presa de gravedad de hormigón macizo fundada sobre un macizo rocoso de baja calidad opera desde hace 25 años en una cuenca aluvial de la provincia de Misiones. Originalmente, la presa fue diseñada para regular las crecidas de una cuenca natural. En el último quinquenio, la cuenca aportante aguas arriba sufrió una impermeabilización del 45% debido al crecimiento urbano (desarrollo de complejos residenciales e infraestructura vial sin medidas de control en el origen como BMPs).

Durante una crecida extraordinaria reciente, el sistema de compuertas del vertedero sufrió una traba mecánica (falla operativa), lo que provocó un ascenso del nivel de agua por encima del Nivel Máximo de Crecida (NMC), generando una condición temporal de sobrepaso (overtopping) sobre la cresta del monolito no vertedor. Paradojalmente, el sistema de drenaje interno (galería de inspección) se encontraba operando con un factor de drenaje de 0.40.

Se solicita redactar un dictamen técnico-académico estructurado en tres ejes conceptuales interconectados:

EJES DE DESARROLLO OBLIGATORIO

1. Respuesta Hidrológica y Fenómenos en el Embalse

Explique conceptualmente cómo alteró la urbanización de la cuenca los cuatro parámetros fundamentales del hidrograma de entrada a la presa (caudal pico, tiempo al pico, tiempo de concentración y volumen de escorrentía directa).

Gráficos obligatorios (a mano alzada): Grafique en un mismo par de ejes cartesiano el hidrograma pre-desarrollo vs. post-desarrollo.

Analice cómo esta alteración en la escorrentía urbana modifica la dinámica de sedimentación en el vaso. ¿Qué fenómeno de transporte por densidad esperaría observar en el fondo del embalse cuando las aguas urbanas cargadas de finos ingresan a la cubeta?

2. Alteración del Equilibrio Estructural y Mecanismos de Falla

Esquema obligatorio (a mano alzada): Dibuje el perfil transversal del monolito de la presa bajo la condición crítica de sobrepaso. Esquematice con precisión la redistribución del diagrama de empuje hidrostático, el diagrama de subpresiones (indicando la inflexión en la galería) y el empuje de sedimentos.

Analice conceptualmente (sin números, mediante relaciones algebraicas de equilibrio de fuerzas y momentos) cómo afecta la sobreelevación del tirante y la subpresión a los tres factores de seguridad normativos:

Factor de Seguridad al Vuelco (Fo).

Factor de Seguridad al Deslizamiento por Shear-Friction (F_SF).

Distribución de esfuerzos normales (sigma_z) en el paramento de aguas arriba (criterio del tercio medio y riesgo de agrietamiento).

Pregunta de Criterio: ¿Cuál de los mecanismos (vuelco o deslizamiento) se degrada de forma más acelerada y crítica bajo la condición de overtopping? Justifique físicamente.

3. Desequilibrio Fluvial Aguas Abajo ("Río Hambriento")

Analice el estado del flujo erogado hacia el cauce aluvial aguas abajo tras el paso por la presa. Utilizando el concepto de la Balanza de Lane y el parámetro de movilidad de Shields, explique qué sucede con el lecho aluvial cuando recibe caudales líquidos con concentración sólida cercana a cero.

Explique el proceso de acorazamiento del lecho y el impacto que este ajuste morfológico tendrá sobre la profundidad de socavación general en las fundaciones de los puentes ubicados 5 km aguas abajo.

Pautas Estrictas de Formato Para que su examen sea considerado válido y proceda a su evaluación, deben cumplir con las siguientes condiciones:

• Modalidad: Desarrollo exclusivamente manuscrito. Utilicen tinta oscura (azul o negra) sobre papel blanco o cuadriculado para garantizar un buen contraste al escanear.

• Extensión máxima: 3 (tres) carillas. Capacidad de síntesis es parte de la evaluación.

• Esquemas y Gráficos: Deben estar integrados en el texto, realizados a mano alzada y claramente referenciados.

• Identificación: En el margen superior derecho de la primera hoja, escriban de forma clara su Apellido, Nombre y Número de DNI.

Instrucciones para la Digitalización y Entrega

1. Al finalizar su manuscrito, escaneen las hojas asegurándose de que haya buena iluminación y el texto sea perfectamente legible (se recomienda utilizar aplicaciones móviles específicas de escaneo).

2. Unifiquen las hojas en un único archivo en formato PDF. No se evaluarán imágenes sueltas (.jpg, .png) ni documentos de texto (.doc, .docx).

3. Nombren el archivo utilizando la siguiente nomenclatura: Apellido_Nombre_Final.pdf

4. Hagan clic en el botón "Agregar entrega" en la parte inferior de esta pantalla.

5. Arrastren y suelten su archivo PDF en el recuadro habilitado, o utilicen el selector de archivos.

6. Hagan clic en "Guardar cambios". Verifiquen visualmente que el estado de la entrega haya cambiado a "Enviado para calificar".

Criterios de Calificación Su dictamen técnico será evaluado mediante una rúbrica estructurada (visible en la parte inferior de esta página) que pondera los siguientes aspectos:

• Respuesta Hidrológica y Fenómenos en el Embalse (25%)

• Equilibrio Estructural y Mecanismos de Falla (40%)

• Desequilibrio Fluvial Aguas Abajo (25%)

• Formato, Redacción Técnica y Presentación (10%)