HG005 Presa de goma inflable sin costuras llena de agua para riego de tierras agrícolas de energía hidroeléctrica, paisaje fluvial y intercepción del flujo de agua

Composición de las presas de goma inflables   Una presa de goma inflable es una instalación hidráulica flexible que forma una estructura de retención de agua a través de la inflación interna. Su composición está dise?ada en torno a cuatro requisitos fundamentales: *formación por inflación, retención estable de agua, protección de seguridad y control conveniente*. Específicamente, se puede dividir en cuatro módulos: **Sistema del cuerpo de la presa, Sistema de inflación, Sistema de anclaje y Sistema de fundación y protección. Todos los componentes trabajan en sinergia para garantizar que la presa tenga tanto capacidades flexibles de retención de agua como seguridad estructural.  

I. Módulo central: Sistema del cuerpo de la presa (Cuerpo principal de retención de agua)   El cuerpo de la presa es el componente central de retención de agua de la presa de goma inflable, que debe cumplir con requisitos como **estanqueidad, resistencia a la tracción, resistencia a las condiciones climáticas y resistencia al impacto del agua**. Se compone principalmente de la "bolsa de la presa" y estructuras de sellado auxiliares:  

1. Bolsa de la presa (Estructura principal)   La bolsa de la presa es un material compuesto de goma flexible, que es clave para formar la forma de retención de agua después de la inflación. Por lo general, adopta una "estructura compuesta de múltiples capas", dividida de dentro hacia fuera en:     - **Capa de sellado interna**: Hecha de goma sintética de alta elasticidad (por ejemplo, neopreno (CR), etileno-propileno-dieno monómero (EPDM)), con un espesor de 1-2 mm. Su función central es prevenir la fuga de gas y garantizar la retención de presión a largo plazo de la bolsa de la presa. El EPDM también tiene una excelente resistencia al ozono y a los rayos UV, lo que lo hace adecuado para escenarios hidráulicos al aire libre.     - Capa de estructura portante: Ubicada entre las capas de sellado, utiliza materiales textiles de alta resistencia (por ejemplo, lona de nailon, lona de poliéster) como "estructura de tracción". El número de capas se determina por la altura de la presa y la presión de dise?o (por lo general, 3-8 capas), que puede soportar la tensión radial después de la inflación y la fuerza de impacto del agua, evitando que la bolsa de la presa se estire y se rompa.     - **Capa protectora resistente al desgaste externa**: La capa de goma externa tiene un espesor de 2-3 mm, se le a?aden aditivos anti-envejecimiento y anti-desgaste (por ejemplo, negro de carbón, agentes anti-envejecimiento). Resiste el lavado por el agua, la fricción del sedimento, el impacto de objetos flotantes y la exposición al sol y a la lluvia, extendiendo la vida útil de la bolsa de la presa.     La forma de la bolsa de la presa se dise?a de acuerdo con las necesidades de retención de agua. Los tipos comunes incluyen el **tipo de arco de una sola curva** (adecuado para cabezales de agua de mediana a baja altura y canales de río anchos) y el **tipo de arco de doble curva** (adecuado para cabezales de agua altos y canales de río estrechos). Ambos extremos se conectan a la estructura de anclaje de la ladera de la ribera para formar una interfaz de retención de agua cerrada.  2. Uniones y estructuras de sellado*    La unión de la bolsa de la presa (por ejemplo, unión longitudinal, uniones transversales) adopta un proceso de "unión por vulcanización a alta temperatura", que funde la goma y la capa de estructura para garantizar que la resistencia a la tracción de la unión no sea inferior al 80% de la bolsa de la presa en sí. Mientras tanto, en la conexión entre la bolsa de la presa y el sistema de anclaje, se instalan **listones de sellado, cintas sensibles a la presión** o "bordes de sellado vulcanizados" para prevenir la fuga de gas por los huecos de la conexión y garantizar la retención estable de presión de la bolsa de la presa.  

II. Módulo de potencia: Sistema de inflación (Formación y retención de presión)   El sistema de inflación proporciona soporte de presión de aire para el cuerpo de la presa, que es fundamental para realizar las funciones de "inflación para la retención de agua y desinflación para el derrumbe de la presa". Debe cumplir con los requisitos de **alta eficiencia de inflación, presión estable y protección de seguridad**, y se compone principalmente de:   1. Equipamiento de inflación   - **Dispositivo de inflación principal**: Por lo general, se utilizan compresores de aire de tornillo (para presas peque?as y medianas) o soplantes centrífugos (para presas grandes). El caudal de aire se determina de acuerdo con el volumen de la bolsa de la presa y el tiempo de inflación dise?ado (generalmente de 30 minutos a 2 horas), que puede presurizar el aire a 0,03-0,15 MPa (la presión específica se dise?a en función de la altura de la presa - cuanto mayor sea la presa, mayor será la presión requerida).     - **Dispositivo de inflación de respaldo**: Se equipa con un peque?o compresor de aire diésel para hacer frente a fallas de la energía principal, garantizando la inflación o desinflación normal en situaciones de emergencia.   2. Tubos de transporte y control de aire     - Tubos de transporte de aire: Se utilizan tubos de acero galvanizado o mangueras de goma de alta presión para conectar el equipo de inflación a la "interfaz de inflación" de la bolsa de la presa. El diámetro del tubo se dise?a de acuerdo con el caudal de aire (por lo general, DN50 - DN150), y se instalan **válvulas globo y válvulas de retención** (para prevenir el retorno del gas).     - **Componentes de control de presión**: Incluyen **manómetros (para el monitoreo en tiempo real de la presión interna de la presa)**, **válvulas de seguridad (para la desinflación automática cuando la presión supera el valor de dise?o para prevenir la explosión de la bolsa de la presa)** y **sensores de presión (conectados al sistema de control para realizar el ajuste automático de la presión)**.   3. **Dispositivos de suplemento y desinflación de aire**     - **Dispositivo de suplemento automático de aire**: Debido a la leve fuga de aire de la bolsa de la presa (pérdida de presión ≤5% por día durante la retención de presión a largo plazo), un peque?o compresor de aire está vinculado a través de un sensor de presión. Cuando la presión es un 10% inferior al valor de dise?o, se suplementa automáticamente aire para mantener la forma estable del cuerpo de la presa.     - **Válvulas de desinflación rápida**: Instaladas en la parte inferior o lateral de la bolsa de la presa, se utilizan válvulas de mariposa de gran diámetro (DN100 - DN200). Se abren rápidamente cuando se necesita derrumbar la presa para descargar el gas dentro de la bolsa de la presa (el tiempo de desinflación es generalmente de 15-30 minutos), facilitando el paso de las inundaciones o el mantenimiento del equipo.  

## III. Módulo de fijación: Sistema de anclaje (Antideslizamiento y posicionamiento)   Después de la inflación, la presa de goma inflable está sujeta a la fuerza de empuje del agua, la flotabilidad y la tensión lateral. El sistema de anclaje debe fijar firmemente el cuerpo de la presa en la fundación para evitar que el cuerpo de la presa se deslice, flote o se despegue de la ladera de la ribera. Se compone principalmente de:   1. **Estructura de anclaje inferior**     - Entre la parte inferior de la bolsa de la presa y la fundación de concreto, se adopta el anclaje de "tornillo - placa": Las "orejetas de anclaje" (orejetas de goma con estructuras metálicas incorporadas) en la parte inferior de la bolsa de la presa se presionan contra las placas de acero preincorporadas de la fundación de concreto a través de tornillos de acero inoxidable (con un espaciamiento de 200-300 mm). Los tornillos deben ser revestidos con grasa antirrustica, y se colocan juntas de goma entre las placas presionadoras y la bolsa de la presa para equilibrar la fuerza de fijación y la estanqueidad.     - La fundación de concreto debe ser plana y sólida, con "ranuras antideslizantes" en la superficie para mejorar la fricción entre la bolsa de la presa y la fundación, evitando que el cuerpo de la presa se deslice en la dirección del flujo de agua.   2. **Estructura de anclaje de la ladera de la ribera**     - Los dos extremos de la bolsa de la presa se conectan a los muros de contención de concreto de las laderas de la ribera de ambos lados, utilizando "ranuras de anclaje en forma de cu?a" o "anclaje por brida": El extremo de la bolsa de la presa se incrusta en las ranuras en forma de cu?a de la ladera de la ribera y se fija por vertido de concreto, o se conecta a los tornillos preincorporados de la ladera de la ribera a través de bridas para adaptarse al ángulo de inclinación de la ladera de la ribera (por lo general, 1:2 - 1:3). Mientras tanto, se instalan juntas de estanqueidad en la conexión para prevenir la filtración de agua desde la ladera de la ribera.     - La fuerza de anclaje debe cumplir con los requisitos de tracción: Por ejemplo, para una presa de goma de 3 m de altura, la capacidad de carga de tracción de los tornillos de anclaje inferior debe ser ≥50 kN por tornillo para resistir el empuje horizontal del agua sobre el cuerpo de la presa.  

## IV. Módulo de soporte y protección: Sistema de fundación y protección   La fundación sirve como base de soporte del cuerpo de la presa, mientras que el sistema de protección se utiliza para resistir el da?o al cuerpo de la presa por parte del entorno externo. Ambos trabajan juntos para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo de la presa de goma inflable:   1. **Fundación de concreto**     - La fundación es una "base de concreto en forma de franja", dispuesta a lo largo del eje de la presa. Su ancho es 300-500 mm más ancho que la parte inferior de la bolsa de la presa, y su espesor se determina por las condiciones geológicas (≥800 mm para fundaciones de suelo blando, ≥500 mm para fundaciones de roca). Se instala una malla de acero (φ12 - φ16@200) en el interior para mejorar la resistencia a las grietas.     - Se debe instalar una **capa antiescoria** (por ejemplo, recubrimientos cristalinos permeables a base de cemento, membranas impermeables de PVC) en la superficie de la fundación para evitar que la fundación se vacíe por la filtración de agua debajo de la presa. Mientras tanto, se establece un "muro de corte antiescoria" (profundidad ≥1 m) en el lado aguas arriba de la fundación para bloquear la ruta de filtración del agua subterránea aguas arriba.   2. **Instalaciones de protección**     - **Dispositivos antilavado**: Se establece una "piscina de disipación de energía" (longitud 3-5 veces la altura de la presa) y un "revés" (vertido con mampostería de mortero o concreto) en el pie de la presa aguas abajo para disipar la energía del agua que fluye hacia abajo desde la presa y evitar que el agua lave la fundación del pie de la presa. Se puede colocar una "red protectora" (por ejemplo, malla de alambre de acero galvanizado) en la superficie de la presa aguas arriba para resistir la fricción entre el sedimento, los objetos flotantes y la bolsa de la presa.     - **Dispositivos antiflotación y anticolisión**: Cuando el nivel del agua del río cambia significativamente, se establecen "contrapesos" (bloques de concreto o bloques de hierro fundido) en la parte inferior de la bolsa de la presa para evitar que el cuerpo de la presa flote. En canales navegables, se establecen "pilares anticolisión" (con un espaciamiento de 10-15 m) aguas arriba del cuerpo de la presa para evitar la colisión entre barcos u objetos flotantes y la bolsa de la presa.     - **Instalaciones antiheladas y de mantenimiento**: En áreas frías, se debe a?adir un "dispositivo de aire caliente" al sistema de inflación para evitar que los tubos de inflación se congelen en invierno. Se establecen "plataformas de mantenimiento" (ancho ≥1,2 m) en ambos lados del cuerpo de la presa para facilitar la inspección diaria de la bolsa de la presa, el anclaje y las condiciones de sellado.  

## V. Módulo auxiliar: Sistema de control (Operación y mantenimiento inteligentes)   Las presas de goma inflables modernas suelen estar equipadas con **sistemas de control automático** para realizar la operación sin asistencia humana y la alerta temprana de seguridad:   - **Unidad de sensor**: Incluye sensores de presión interna de la presa (para el monitoreo en tiempo real de la presión de aire), sensores de nivel de agua aguas arriba y aguas abajo (para el monitoreo de la altura de retención de agua) y sensores de desplazamiento de la bolsa de la presa (para el monitoreo de la deformación del cuerpo de la presa). Los datos se transmiten al gabinete de control en tiempo real.   - **Unidad de control**: El gabinete de control PLC realiza la inflación automática (cuando el nivel de agua es inferior al valor de dise?o), la desinflación automática (cuando el nivel de agua supera el límite) y la alerta de presión anormal (alerta sonora y visual se activa cuando se produce sobrepresión/subpresión). Algunos sistemas se pueden conectar a una plataforma de monitoreo remoto, admitiendo la operación remota a través de teléfonos móviles o computadoras.   En resumen, la composición de una presa de goma inflable es una combinación orgánica de "cuerpo de presa flexible + anclaje rígido + inflación de potencia + fundación protectora". No solo utiliza la flexibilidad de la goma para realizar la retención flexible de agua (capaz de derrumbarse y levantarse), sino que también garantiza la seguridad estructural a través de los sistemas de anclaje y protección. Es adecuada para proyectos hidráulicos de peque?a y mediana escala, como riego, control de inundaciones, generación de energía y paisaje.