Presas e balsas
Clasificación de Presas e Balsas
Clasificación de presas e balsas
As presas, azudes e balsas que superen os 5 m. de altura ou máis de 100.000 m³ de volume embalsado deben clasificarse en función do risco potencial de rotura, segundo as prescricións da Guía Técnica para a Clasificación de Presas en función do Risco Potencial (novembro 1996), establecendo como mínimo os tres escenarios previstos na Guía (rotura soa, avenida soa e rotura con avenida), tendo en conta, se é o caso, a concurrencia de rotura de presas situadas augas arriba e abaixo.
Redactamos as propostas técnicas de clasificación para a súa tramitación cos organismos de cunca (autonómicos e Confederacións Hidrográficas). Temos na nosa experiencia a realización de máis de 30 presas clasificadas, presentadas ante as seguintes Administracións Hidráulicas:
- Augas de Galicia.
- Confederación Hidrográfica Miño-Sil.
- Confederación Hidrográfica do Duero.
- Confederación Hidrográfica do Segura.
Que inclúen os nosos estudos:
- Estudo hidrolóxico da cunca, empregando ferramentas baseadas en GIS (modelos HEC-HMS e HEC-Geo-HMS), cos que obtemos os hidrogramas de avenida a partir das características da cunca e da pluviometría da zona (local e rexional).
- Simulación hidráulica da evolución da onda de rotura, para determinar as zonas de inundación e as afeccións correspondentes augas abaixo, utilizando o método completo mediante o modelo HEC-RAS, en combinación con HEC-Geo-RAS, que implementa ferramentas baseadas en GIS (Sistemas de Información Xeográfica).
- Cando se presentan poboacións moi urbanizadas ou outros sectores con amplas áreas edificadas (polígonos industriais, cidades), nas que a distribución do fluxo é bidimensional, realizamos a simulación hidrodinámica empregando o modelo Iber 2.0.3, 2D para augas someras.
Damos especial importancia á localización de áreas de concentración de persoas nas ribeiras do río como zonas de recreo e praias fluviais, nas que un incidente fluvial pode supoñer perda segura de vidas.
Rotura de presas
Outro escenario determinante e habitual é a rotura encadeada de presas, que debe considerarse sempre que augas abaixo da presa ou balsa en estudo se atope outra que poida verse afectada pola onda de rotura da primeira. Avaliamos así as posibles afeccións derivadas da eventual rotura encadeada de ambas presas.
Na modelización hidráulica téñense en conta todos aqueles pontes e estruturas obstructivas que poden supoñer unha perturbación sobre a hidráulica da evolución das ondas de avenida e rotura, polo seu efecto presa, que nalgúns casos pode favorecer ás poboacións situadas augas abaixo, pero que noutras pode incrementar as planas de inundación augas arriba.
Rotura de balsas
Para o caso específico de rotura de balsas, que presentan un marcado carácter bidimensional, con posibilidade de brechas en distintos lados da balsa, empregamos o modelo 2D Iber, que implementa un módulo avanzado e ferramentas específicas de modelado en 3D da xeometría e terreo, incorporando tamén funcións de importación e creación de modelos dixitais do terreo. Permite ademais estudar a rotura encadeada de varias balsas.
Plans de emergenxia de presas e balsas
Para as categorías de clasificación A e B, precisa elaborarse un Plan de Emerxencia segundo a Guía Técnica para a elaboración dos Planos de Emerxencia de Presas (xuño 2001) e de Balsas (abril 2012, aplicable unicamente nos casos de balsas situadas fóra de cauce), que se somete ao seguinte proceso ata a súa aprobación:
- Análise de seguridade: Identificación das situacións e fenómenos que poden provocar rotura ou mal funcionamento da presa (avenida, sismo, avalanchas, comportamento anormal, etc.).
- Zonificación territorial e análise de riscos: Delimitación das áreas progresivamente inundables coa onda de rotura, xunto cunha estimación dos danos potenciais.
- Normas de actuación: Para a redución ou eliminación do risco, segundo tres tipoloxías:
- De vixilancia intensiva e inspección.
- De comunicación.
- De corrección e prevención.
- Organización: Dos recursos humanos e materiais necesarios para a posta en marcha das actuacións previstas.
- Medios e recursos: Materiais e humanos cos que se conta para a posta en práctica das normas de actuación definitivas.
Implantación do Plan de emerxencia de presas e balsas
No prazo máximo de 2 anos (categoría A) ou 4 anos (categoría B), a partir da súa aprobación, debe redactarse un proxecto específico para a súa implantación. Inclúe, ademais dos aspectos documentais, a concreción dunha sala de emerxencia (inmoble ou móbil), dos sistemas de comunicación cos organismos, dos sistemas de aviso á poboación e da programación de simulacros e probas.
Posteriormente, o Plan deberá revisarse cando xurdan circunstancias que aconsellen modificacións esenciais (que impliquen un cambio no volume almacenado, cambios na morfoloxía do terreo ou área afectada, cambios na poboación, etc.), e só deberá actualizarse cando estas circunstancias non alteren aspectos fundamentais (cambio do Titular ou do Director, cambios menores na ficha técnica, cambios nos sistemas de comunicación).
Dentro desta mesma categoría de estudos, redactamos tamén Planos de Autoprotección, cuxo contido establece a Norma Básica de Autoprotección de Centros dedicados a actividades que poidan dar orixe a situacións de emerxencia (R.D. 393/2007).
Normas de explotación e aquivo técnico
Adiantándonos á entrada en vigor da NTS3—Norma Técnica de Seguridade para a Explotación, Revisións de Seguridade e Poñer fóra de Servizo de Presas e Encoros, actualmente en fase de Borrador (Xullo 2011), ofrecemos dentro dos nosos servizos a asistencia técnica e redacción dos seguintes documentos técnicos básicos, acordes con dita norma:
1. Normas de explotación da presa e encoro
Trátase dun documento que inclúe as disposicións necesarias en relación coa seguridade e o correcto funcionamento da presa e as súas instalacións, e do encoro, en calquera circunstancia na que se atopen, e recollen, de forma documental, que labores debe levar a cabo o equipo encargado da súa explotación. Inclúe así mesmo un Plan de Mantemento no que se relacionan todos os elementos obxecto de conservación, establecendo o alcance e a frecuencia das actuacións a realizar por persoal cualificado.
2. Ordenación do Arquivo Técnico:
Xeralmente, os aproveitamentos hidráulicos dispoñen dun amplo arquivo con multiplicidade de documentación de todo tipo, acumulada desde a súa creación, que frecuentemente non se atopa ordenada nin clasificada, resultando extremadamente difícil a súa consulta. De aí a necesidade, non só a efectos do cumprimento da mencionada norma, senón dentro do desexable estado de organización interna, de manter dito arquivo ordenado e actualizado.
3. Documento XYZT:
Constitúe a base do Arquivo Técnico no caso de presas con carencias na súa documentación histórica, e comprende toda a información que se poida recabar e que permita describir como mínimo os seguintes aspectos:
- Descrición xeral do aproveitamento.
- Descrición en detalle: terreo, presa, órganos de desaugue, ...
- Datos de auscultación existente.
- Datos de explotación.
- Estado xeral das instalacións.
4. Proxecto de "Posta fora de servizo"
da explotación dunha presa e encoro, a requirimento da Administración, e por causas de seguridade. Definirá todas as actuacións de acondicionamento preciso da infraestrutura, así como do seu entorno e zona de influencia. Dito proxecto recollerá as medidas necesarias para garantir a seguridade da presa e o seu entorno, especialmente no que atinxe á capacidade de descarga e evacuación de caudais.
5. Xestión de encoros:
Resulta interesante, non só no caso dun único uso da auga, senón naqueles aproveitamentos que comparten demandas (abastecemento, rega) ou que están formados por dous ou máis encoros interconectados, dispoñer dunha ferramenta que permita ter un coñecemento preciso e programado do trinomio: Capacidade de almacenamento - Demanda - Achegas, co obxecto de adiantar escenarios de escaseza e prever medidas correctoras. Ofrecemos estudos baseados na aplicación do modelo HEC-Geo-SIM, que permite planificar dita regulación.
6. Programación das campañas:
Por último, os usuarios dos encoros (abastecementos urbanos, xeración hidroeléctrica, regadío, ...) programan a xestión dos seus encoros en reunións anuais, normalmente ao inicio do ano hidrolóxico (outubro), e nelas utilízanse determinados datos que é necesario recoller e ordenar: achegas medias mensuais desde a posta en servizo do encoro, demandas medias mensuais dos últimos anos, curvas de volumes máximos mensuais que definen os resguardos de seguridade da presa que permitan a laminación dunha posible avenida, a partir das cales se obtén unha serie de coñecementos para a xestión.
- En hidroeléctricas: datos para os mercados na venda de enerxía.
- En regadíos: volumes dispoñibles e predicións estacionais para os cultivos.
-En abastecementos: toma de decisións en situacións de seca.
Consulta algúns dos nosos proxectos de clasificación de presas e xestión de encoros.
Análise de risco de inundacións
A análise do risco de inundacións, por causas naturais, ou especificamente pola rotura dunha presa ou balsa, é un tipo de estudo que se está a incorporar progresivamente aos estudos hidrolóxicos e, máis concretamente, aos de Seguridade de Presas, Encoros e Balsas, como ferramenta de toma de decisión á hora de establecer prioridades na redacción de Plans de emerxencia, de Normas de Explotación, etc.
Este aspecto da Seguridade motivou a edición dunha Guía Técnica por parte do SPANCOLD-CNEGP (Comité Nacional Español de Grandes Presas) dedicada á Análise de Riscos Aplicada á Xestión de Seguridade de Presas e Encoros, en 2012, baseada fundamentalmente nos estudos realizados polo equipo de investigación da Universidade Politécnica de Valencia (UPV) dirixido por I. Escuder Bueno, quen desenvolveu un software específico de referencia (iPresas) para a avaliación e análise destes riscos.
En Alteiro Enxeñería realizamos estudos de análise de risco de inundacións, co apoio deste modelo informático de análise, seguindo a metodoloxía recomendada, que de forma xenérica está recollida no seguinte esquema de bloques:
A análise compónse dun estudo de probabilidades de ocurrencia, de fallo e de consecuencias, que no caso da rotura dunha presa ou balsa, céntranse en:
- A análise de cargas: Probabilidade de que se presenten unha serie de cargas sobre a presa: un evento de precipitación, unha avenida, un sismo, un sabotaxe, etc.
- A análise de resposta do sistema: Probabilidade condicionada de que o sistema falle: rotura por sobrevertido, fallo de compuertas, fallo de drenaxe, etc.
- Análise de consecuencias: económicas e en perdas de vidas.
A interface estrutúrase en diagramas de influencia compostos por nodos e conectores, nos que se introduce a información e se especifican as relacións, respectivamente.
Unha vez completada a análise, obtéñense a probabilidade e o risco de inundación, resultados que, tratados mediante filtros desexados, se ordenan para a súa interpretación e informe.
O plantexamento de medidas de reducción de risco é o seguinte paso da Análise de Risco, tanto para as presas que non cumpren as recomendacións de tolerabilidade como para as presas con riscos tolerables. Existe unha gran variedade de medidas que poden ser implementadas para mellorar a seguridade dunha presa.
Auscultación de presas
Os obxectivos da Auscultación dunha presa son:
- Previr e evitar situacións que poidan dar lugar a roturas, accidentes e incidencias.
- Coñecer e controlar parámetros de comportamento da presa e polo tanto a súa seguridade.
- Reducir incertezas e aumentar a confianza sobre o comportamento da presa.
- Economizar e racionalizar a explotación partindo de datos realmente medidos.
Os nosos proxectos de Auscultación contemplan que magnitudes ou parámetros deben medirse e vixiarse e como se deben vixiar e controlar ditos parámetros.
Da multitude de variables a auscultar baseamos os nosos criterios de selección na:
- Tipoloxía da presa.
- A experiencia.
- Estudo de accidentes no pasado.
- Estudo de incidentes que se subsanaron a tempo.
Contemplamos o control das seguintes magnitudes:
- Movementos relativos en xuntas e fendas (calibres, elongómetros, medidores de xuntas).
- Desprázamentos globais (péndulos, métodos topográficos).
- Desprázamentos relativos e deformacións (extensómetros).
- Desprázamentos horizontais (tuberías inclinométricas e inclinómetros).
- Desprázamentos verticais (célula de asento).
- Movementos de xiro (clinómetros).
- Filtracións (aforadores, drenes).
- Presións (piezómetros, células de presión).
- Temperatura (termorresistencia, termopares).
