Presas y balsas
Clasificación de Presas y Balsas
Redactamos documentos técnicos y proyectos relacionados con la Clasificación Presas y Balsas en materia de seguridad, en cumplimiento de la reglamentación vigente.
Clasificación de presas y balsas
Las presas, azudes y balsas que superen los 5 m. de altura o de más de 100.000 m³ de volumen embalsado deben ser clasificadas en función del riesgo potencial de rotura, con arreglo a las prescripciones de la Guía Técnica para la Clasificación de Presas en función del Riesgo Potencial (Noviembre 1996) y estableciendo como mínimo los tres escenarios previstos en la Guía (rotura sola, avenida sola y rotura con avenida), teniendo en cuenta, si es el caso, la concurrencia de rotura de presas situadas aguas arriba y abajo.
Redactamos las propuestas técnicas de clasificación para su tramitación con los organismos de cuenca (autonómicos y Confederaciones Hidrográficas). Tenemos en nuestro haber la realización de más de 30 presas clasificadas, presentadas ante las siguientes Administraciones Hidráulicas:
- Augas de Galicia.
- Confederación Hidrográfica Miño-Sil.
- Confederación Hidrográfica del Duero
- Confederación Hidrográfica del Segura.
Qué incluyen nuestros estudios:
– Estudio hidrológico de la cuenca, empleando herramientas basadas en GIS (modelos HEC-HMS y HEC-Geo-HMS), con los que obtenemos los hidrogramas de avenida a partir de las características de la cuenca y de la pluviometría de la zona (local y regional).
– Simulación hidráulica de la evolución de la onda de rotura, para determinar las zonas de inundación y las afecciones correspondientes aguas abajo, utilizando el método completo por medio del modelo HEC-RAS, en combinación con HEC-Geo-RAS, que implementa herramientas basadas en GIS (Sistemas de información geográfica).
– Cuando se presentan poblaciones muy urbanizadas u otros sectores con amplias áreas edificadas (polígono industriales, ciudades), en las que la distribución del flujo es bidimensional, realizamos la simulación hidrodinámica empleando el modelo Iber 2.0.3, 2D para aguas someras.
Damos especial importancia a la localización de áreas de aglomeración de personas en las orillas del río como zonas de recreo y Playas fluviales, en las que un incidente fluvial puede suponer pérdida segura de vidas.
Rotura de presas
Otro escenario determinante y habitual es la rotura encadenada de presas, que debe considerarse siempre que aguas abajo de la presa o balsa en estudio se encuentre otra que puede verse afectada por la onda de rotura de la primera. Evaluamos así las posibles afecciones derivadas de la eventual rotura encadenada de ambas presas.
En la modelización hidráulica se tienen en cuenta todos aquellos puentes y estructuras obstructivas que pueden suponer una perturbación sobre la hidráulica de la evolución de las ondas de avenida y rotura, por su efecto presa, que en algunos casos puede favorecer a las poblaciones situadas aguas abajo, pero sin embargo en otras puede incrementar las planas de inundación aguas arriba.
Rotura de balsas
Para el caso específico de rotura de balsas, que presentan un marcado carácter bidimensional, con posibilidad de brechas en distintos lados de la balsa, empleamos el modelo 2D Iber, que implementa un módulo avanzado y herramientas específicas de modelado en 3D de la geometría y terreno, incorporando también funciones de importación y creación de modelos digitales del terreno. Permite además estudiar la rotura encadenada de varias balsas.
Planes de emergencia de presas y balsas
Para las categorías de clasificación A y B, se precisa elaborar un Plan de Emergencia con arreglo a la Guía Técnica para la elaboración de los Planes de Emergencia de Presas (junio 2001) y de Balsas (abril 2012, aplicable únicamente en los casos de balsas que estén situadas fuera de cauce), que se somete al siguiente proceso hasta su aprobación.
- Análisis de seguridad: Identificación de las situaciones y fenómenos que pueden provocar rotura o mal funcionamiento de la presa (avenida, sismo, avalanchas, comportamiento anormal,…).
- Zonificación territorial y análisis de riesgos: Delimitación de las áreas progresivamente inundables con la onda de rotura, junto con una estimación de los daños potenciales.
- Normas de actuación: Para la reducción o eliminación del riesgo, según tres tipologías:
- De vigilancia intensiva e inspección.
- De comunicación.
- De corrección y prevención.
- Organización: De los recursos humanos y materiales necesarios para la puesta en marcha de las actuaciones previstas.
- Medios y recursos: Materiales y humanos con los que se cuenta para la puesta en práctica de las normas de actuación definitivas.
Implantación del Plan de emergencia de presas y balsas
En el plazo máximo de 2 años (categoría A) o 4 años (cat. B), a partir de su aprobación, debe redactarse un proyecto específico para su implantación. Incluye, además de aspectos documentales, la concreción de una sala de emergencia (inmueble o móvil), de los sistemas de comunicación con Organismos, de los sistemas de aviso a la población y de la programación de simulacros y pruebas.
Posteriormente el Plan deberá ser revisado cuando surjan circunstancias que aconsejen modificaciones esenciales (que impliquen un cambio de volumen almacenado, cambios en la morfología del terreno o área afectada, cambios de la población, etc.), y deberá solo ser actualizado cuando estas circunstancias no alteren aspectos fundamentales (cambio del Titular o del Director, cambios menores en la ficha técnica, cambios en los sistemas de comunicación).
Dentro de esta misma categoría de estudios, redactamos también Planes de Autoprotección, cuyo contenido establece la Norma Básica de Autoprotección de Centros dedicados a actividades que puedan dar origen a situaciones de emergencia (R.D. 393/2007).
Normas de explotación y archivo técnico
1. Normas de explotación de la presa y embalse:
Se trata de un documento que incluye las disposiciones necesarias en relación con la seguridad y el correcto funcionamiento de la presa y sus instalaciones, y del embalse, en cualquier circunstancia en que se encuentren, y recogen, de forma documental, qué labores debe llevar a cabo el equipo encargado de su explotación. Incluye asimismo un Plan de Mantenimiento en el que se relacionan todos los elementos objeto de conservación, estableciendo el alcance y la frecuencia de las actuaciones a realizar por personal cualificado.
2. Ordenación del Archivo Técnico:
Por lo general los aprovechamientos hidráulicos disponen de un abultado archivo con multiplicidad de documentación de todo tipo, acumulada desde su creación, y que frecuentemente no se encuentra ordenada ni clasificada, resultando extremadamente difícil su consulta. De ahí la necesidad, no solo a efectos del cumplimiento de la mencionada norma, sino dentro del deseable estado de organización interna, el mantener dicho archivo ordenado y actualizado.
3. Documento XYZT:
Constituye la base del Archivo Técnico en el caso de presas con carencias en su documentación histórica, y comprende toda la información que se pueda recabar y que permita describir como mínimo los siguientes aspectos:
- Descripción general del aprovechamiento.
- Descripción de detalle: terreno, presa, órganos de desagüe, …
- Datos de auscultación existente.
- Datos de explotación.
- Estado general de las instalaciones.
4. Proyecto de Puesta fuera de servicio
de la explotación de una presa y embalse, a requerimiento de la Administración, y por causas de seguridad. Definirá todas las actuaciones de acondicionamiento preciso de la infraestructura, así como de su entorno y zona de influencia. Dicho proyecto recogerá las medidas necesarias para garantizar la seguridad de la presa y su entorno, especialmente en cuanto atañe a la capacidad de descarga y evacuación de caudales.
5. Gestión de embalses:
Resulta interesante, no solo en el caso de un único uso del agua, sino en aquellos aprovechamientos que comparten demandas (abastecimiento, riego) o que están formados por dos o más embalses interconectados, disponer de una herramienta que permita tener un conocimiento preciso y programado, del trinomio: Capacidad de almacenaje-Demanda-Aportaciones, con el objeto de anticiparnos a escenarios de escasez y prever medidas correctoras. Ofrecemos estudios basados en la aplicación del modelo HEC-Geo-SIM, que permite planificar dicha regulación.
6. Programación de las campañas:
Por último, los usuarios de los embalses (abastecimientos urbanos, generación hidroeléctrica, regadío, …) programan la gestión de sus embalses en reuniones anuales, normalmente al inicio del año hidrológico (octubre) y en ellas se utilizan determinados datos que es necesario recabar y ordenar: aportaciones medias mensuales desde la puesta en servicio del embalse, demandas medias mensuales de los últimos años, curvas de volúmenes máximos mensuales que definen los resguardos de seguridad de la presa que permitan la laminación de una posible avenida, a partir de los cuales se obtienen una serie de conocimientos para la gestión.
- En hidroeléctricas: datos para los mercados en la venta de energía.
- En regadíos: volúmenes disponibles y predicciones estacionales para los cultivos.
- En abastecimientos: toma de decisiones en situaciones de sequía.
Consulta algunos de nuestros proyectos de de clasificación de presas y gestión de embalses
Análisis de riesgo de inundaciones
El análisis del riesgo de inundaciones, por causas naturales, o específicamente por la rotura de una presa o balsa, es un tipo de estudios que está siendo incorporado progresivamente a los estudios hidrológicos y más concretamente a los de Seguridad de Presas, Embalses y Balsas, como herramienta de toma de decisión a la hora de establecer prioridades en la redacción de Planes de emergencia, de Normas de Explotación, etc.
Este aspecto de la Seguridad ha motivado la edición de una Guía Técnica por parte del SPANCOLD-CNEGP (Comité Nacional Español de Grandes Presas) dedicada al Análisis de Riesgos Aplicado a la Gestión de Seguridad de Presas y Embalses, en 2012, basada fundamentalmente en los estudios realizados por el equipo de investigación de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) dirigido por I. Escuder Bueno, quienes han desarrollado un software específico de referencia (iPresas) para la evaluación y análisis de estos riesgos.
En Alteiro Ingeniería realizamos estudios de análisis de riesgo de inundaciones, con el apoyo de este modelo informático de análisis, siguiendo la metodología recomendada, que de forma genérica está recogida en el siguiente esquema de bloques:
El análisis se compone de un estudio de probabilidades de ocurrencia, de fallo y de consecuencias, que para el caso de la rotura de una presa o balsa, se centran en:
- El análisis de cargas: Probabilidad de que se presenten una serie de cargas sobre la presa: un evento de precipitación, una avenida, un sismo, un sabotaje, etc.
- El análisis de respuesta del sistema: Probabilidad condicionada de que el sistema falle: rotura por sobrevertido, fallo de compuertas, fallo de drenaje, etc.
- Análisis de consecuencias: económicas y en pérdidas de vidas.
La interface se estructura en diagramas de influencia compuestos de nodos y conectores, en los que se introduce la información y se especifican las relaciones, respectivamente.
Una vez el análisis se ha completado se obtiene la probabilidad y el riesgo de inundación, resultados que, tratados mediante filtros deseados, se orden para su interpretación e informe.
El planteamiento de medidas de reducción de riesgo es el siguiente paso del Análisis de Riesgo, tanto para las presas que no cumplen las recomendaciones de tolerabilidad como para las presas con riesgos tolerables. Existe una gran variedad de medidas que pueden ser implementadas para mejorar la seguridad de una presa.
Auscultación de presas
La seguridad de una presa no depende solo de un buen proyecto y correcta ejecución. Hay que considerar la vigilancia a lo largo de toda la vida de la misma, porque el fallo de la infraestructura puede provocar daños catastróficos.
Los objetivos de la Auscultación de una presa son:
- Prevenir y evitar situaciones que puedan dar lugar a roturas, accidentes e incidencias.
- Conocer y controlar parámetros de comportamiento de la presa y por tanto su seguridad.
- Reducir incertidumbres y aumentar la confianza sobre el comportamiento de la presa.
- Economizar y racionalizar la explotación partiendo de datos realmente medidos.
Nuestros Proyectos de Auscultación contemplan Qué magnitudes o parámetros deben medirse y vigilarse y Cómo se deben vigilar y controlar dichos parámetros.
De la multitud de variables a auscultar basamos nuestros criterios de selección en la:
- Tipología de la presa.
- La experiencia.
- Estudio de accidentes en el pasado.
- Estudio de incidentes que se subsanaron a tiempo.
Contemplamos el control de las siguientes magnitudes:
- Movimientos relativos en juntas y fisuras (calibre, elongámetros, medidores de juntas).
- Desplazamientos globales (péndulos, métodos topográficos).
- Desplazamientos relativos y deformaciones (extensómetros).
- Desplazamientos horizontales (tuberías inclinométricas e inclinómetros).
- Desplazamientos verticales (célula de asiento).
- Movimientos de giro (clinómetros).
- Filtraciones (aforadores, drenes).
- Presiones (piezómetros, células de presión).
- Temperatura (termorresistencia, termopares).
