La presa de Gatún es una presa de tierra que cruza el río Chagres en Panamá , cerca de la ciudad de Gatún . La presa, construida entre 1907 y 1913, es un elemento crucial del Canal de Panamá ; contiene el lago artificial Gatún , por el que transitan los barcos durante 33 kilómetros (21 millas) de su tránsito a través del istmo de Panamá . Además, una central hidroeléctrica en la presa genera electricidad que se utiliza para operar las esclusas y otros equipos del canal.
La construcción de la presa fue un gran logro de ingeniería, eclipsado sólo por la excavación paralela del Corte Culebra ; en el momento de su finalización, la presa era la presa de tierra más grande del mundo, y el lago Gatún era el lago artificial más grande del mundo.
La presa está situada en el valle del río Chagres, a unos 10 kilómetros (6,2 millas) de su desembocadura en el mar Caribe . Las colinas que bordean el valle del Chagres forman un desfiladero de poco más de 2 kilómetros (1,2 millas) de ancho en este punto, con una colina rocosa natural en el centro del desfiladero. El desfiladero está lleno de una presa de tierra, de 640 metros (2100 pies) de espesor en la base, 2300 metros (7500 pies) de largo en la parte superior, 121 metros (397 pies) de espesor en el nivel del agua y 30 metros (98 pies) de espesor en la parte superior, que está 9 metros (30 pies) por encima del nivel normal del lago.
El aliviadero de la presa está construido en la colina central; consiste en una presa de hormigón semicircular, que regula el flujo de agua por un canal de hormigón construido en la ladera posterior de la colina. La presa del aliviadero mide 225 metros (738 pies) en la parte superior; su cresta está a 16 pies (4,9 m) por debajo del nivel normal del lago. El aliviadero está diseñado de modo que el agua que se vierte sobre la presa semicircular converja en la parte inferior desde direcciones opuestas y neutralice su propia fuerza, minimizando así la erosión por debajo.
El dique del aliviadero está rematado por 14 compuertas, sostenidas por pilares de hormigón y de 14 metros de ancho por 6 metros de alto cada una. Estas compuertas, que funcionan con electricidad, se elevan o bajan para controlar el flujo de agua; con el nivel del lago a 26,5 metros, su nivel máximo planificado, la capacidad del aliviadero es de 4.100 metros cúbicos por segundo, más que el caudal máximo del río Chagres. Además, las alcantarillas de las esclusas pueden evacuar 1.400 metros cúbicos por segundo.
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El lago Gatún tiene una superficie de 425 kilómetros cuadrados (164 millas cuadradas) en su nivel normal; almacena 5,2 kilómetros cúbicos (4.200.000 acres⋅ft) de agua, que es aproximadamente la misma cantidad que el río Chagres recoge en un año promedio.
La presa incorpora una central hidroeléctrica situada en el lado este del canal de descarga del aliviadero. [2] Esta utiliza el agua del lago para accionar una serie de turbinas - generadores ; en la primera puesta en servicio, se instalaron tres generadores que producen un total de 6 megavatios (8000 hp) de electricidad. La energía generada se utiliza para el funcionamiento de la maquinaria de las esclusas y del aliviadero, y para la iluminación de las esclusas y de los pueblos del canal. [3]
El proyecto del canal fue iniciado por una compañía francesa ( La Compagnie Universelle du Canal Interoceanique ) entre 1880 y 1889. Con una pobre exploración de las opciones y con poca información sobre los costos, la compañía francesa planeó construir un canal a nivel del mar que uniera las dos costas. Inicialmente pensaron que podrían hacerlo por unos 120 millones de dólares. Después de gastar alrededor de mil millones de francos (unos 300.000.000 de dólares), perder a unos 22.000 trabajadores y declararse en quiebra, el esfuerzo francés esencialmente cesó. Un canal a nivel del mar no habría requerido la construcción de la presa, pero sí habría requerido la realización de amplias provisiones para acomodar el flujo siempre cambiante del río Chagres. Estados Unidos se hizo cargo de la Zona del Canal de 10 millas (16 km) de ancho y reanudó la construcción del canal el 4 de mayo de 1904. Se dedicaron casi dos años a la preparación de la infraestructura, la reducción de mosquitos (el vector recién descubierto que propaga la fiebre amarilla y la malaria ), las mejoras del Ferrocarril de Panamá y la planificación antes de que el trabajo se pusiera en marcha a toda velocidad. Después de revisar las opciones y los costos, en 1906 se decidió construir un canal con esclusas y el presidente Theodore Roosevelt lo aceptó .
Incluso antes de que se tomara la decisión sobre el canal de esclusas, el mayor George Washington Goethals ( Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos ), ingeniero jefe de la obra de 1907 a 1914, ya había llevado a cabo una investigación bajo la dirección de John Frank Stevens (ingeniero jefe, 1905-1907) para determinar la idoneidad del terreno de Gatún para la construcción de una gran presa allí. Se realizaron extensas perforaciones de prueba para determinar la idoneidad del terreno y se llevaron a cabo pruebas de presión en el material que se utilizaría en la construcción para determinar su durabilidad.
La presa de Gatún cumple dos propósitos importantes: controla el siempre cambiante río Chagres y crea el lago Gatún. El lago, a unos 26 metros de altura, proporciona un camino elevado para los barcos a través de la mayor parte del istmo de Panamá , incluido el traicionero Corte Culebra (Corte Gaillard), en forma de V. Esto evitó la excavación de literalmente millones de metros cúbicos de material que habrían sido necesarios para un canal a nivel del mar. La altura del lago está regulada por aliviaderos que controlan el flujo de agua que sale de la presa para obtener una altura casi constante en las estaciones húmedas o secas. El lago también actúa como un enorme depósito para hacer funcionar las esclusas en los extremos del canal tanto del océano Pacífico como del océano Atlántico y proporciona a través de generadores hidroeléctricos alrededor de 6 MW de energía eléctrica necesaria para hacer funcionar las esclusas y la presa. Después de terminar la presa y llenar el lago Gatún, se dragó donde fue necesario para obtener un canal despejado para los barcos a través del lago.
La ubicación de Gatún era ideal en muchos aspectos para una represa; aguas arriba del sitio de la represa, las colinas que encierran el río Chagres se abrían muy ampliamente alrededor del área que ahora es el lago Gatún. Sobre un estrecho paso, las colinas se cierran hasta formar un paso relativamente estrecho con un canal natural de roca en el centro. Esto permite que una represa de tamaño moderado encierre una enorme masa de agua, que proporciona paso para barcos a través de gran parte del istmo y proporciona un depósito de agua con el que operar las esclusas. La colina central era la base sólida ideal para la construcción del aliviadero de hormigón y su represa, siendo la parte principal de la represa tierra. El único problema era que la enorme escala de la represa requería un relleno masivo de roca y tierra que fue proporcionado por alrededor de 100 trenes cargados de desechos de roca depositados en dos paredes paralelas de desechos de roca a unos 2.700 pies (820 m) de distancia todos los días durante varios años desde el Corte Culebra (ahora llamado Corte Culebra) y la excavación de las Esclusas de Gatún. [4] Entre estos muros de roca estéril se creó un núcleo impermeable mediante una técnica de relleno hidráulico que bombeó millones de metros cúbicos de material arcilloso y agua en el área entre los muros de roca. Este relleno se hizo excavando la arcilla blanda presente en el valle de abajo, donde las dragas excavaron la arcilla y el agua y la cargaron en bombas que la entregaron a un estanque creado entre los muros interior y exterior de la presa. La mezcla bombeada se dejó reposar hasta que la arcilla se sedimentó, y el exceso de agua se extrajo y se bombeó de regreso río abajo. Este material seco y endurecido creó un núcleo sólido de cemento "natural" en el núcleo de la presa.
Una vez construida la presa hasta la altura deseada, se blindó todo el lado aguas arriba para evitar que la acción de las olas dañara la presa colocando grandes rocas en la cara, particularmente donde hay una fuerte acción de las olas.
La presa contiene unos 17.000.000 metros cúbicos (600.000.000 pies cúbicos) de material y tiene unos 820 metros de ancho en su base, unos 32 metros de alto y 2300 metros de largo. La presa pesa unas 27.000.000 de toneladas largas (30.000.000 de toneladas cortas). Cubre 1,17 kilómetros cuadrados (290 acres) de terreno y contiene suficiente tierra y roca para construir un muro .+1 ⁄ 2 metro de alto y 29 cm de espesor (o cuatro pies y ocho pulgadas de alto y un pie de espesor) alrededor de la Tierra en el ecuador.
Tras la apertura del Canal de Panamá, se descubrió que el nivel de agua que contenía la presa no se mantenía lo suficientemente constante durante la estación seca para el funcionamiento del canal. La presa Madden se construyó mucho más arriba en el río Chagres para proporcionar un embalse y energía hidroeléctrica a la ciudad de Panamá , y se inauguró en 1935.
9°16′N 79°56′O / 9.267, -79.933
