Relevamiento y Diagnóstico de las Condiciones de

Transcripción

CAPyAH 2010 – Comahue
Clasificación: Seguridad de Presas
RELEVAMIENTO Y DIAGNOSTICO
DE LAS CONDICIONES DE SEGURIDAD
EN PRESAS DE CORDOBA
Autor/es: Fernández, Laura Cristina; Gutiérrez, Gabriel Andrés; Rodríguez, Gustavo Adriel
Empresa/Organismo: ORSEP (Organismo Regulador de Seguridad de Presas)
E-Mail: [email protected]
RESUMEN
Entre los años 2004 y 2007, el Organismo Regulador de Seguridad de Presas (ORSEP) realizó el
relevamiento y diagnóstico primario de las condiciones de seguridad de algunas presas de la Provincia de
Córdoba, en el marco de un convenio interinstitucional y de asistencia técnica con la Dirección Provincial de
Agua y Saneamiento (DiPAS). El presente trabajo sintetiza lo relevado, respecto a las condiciones de
seguridad de las presas San Roque, Cruz del Eje, La Viña, Los Molinos, Embalse Río Tercero, El Cajón y
La Falda, evaluando las condiciones de diseño y el estado de situación de las presas, vertederos, tomas de
servicio, descargadores de fondo y embalses así como las relativas a geología, hidrología, geotecnia y
sismicidad de la zona de implantación de las obras. Asimismo, se incluyen las conclusiones y
recomendaciones expresadas por el ORSEP ya que si bien las presas fueron diseñadas y construidas con
una calidad de construcción notable, resulta necesario verificar estructuras frente a nuevas solicitaciones,
implementar un Sistema de Control y Auscultación para verificar su comportamiento y efectuar tareas de
reparación integral y mantenimiento.
Palabras Clave
Seguridad. Presas. Córdoba. Auscultación.
INTRODUCCIÓN
En el año 2004 el ORSEP y la Dirección Provincial de Agua y Saneamiento (DiPAS) de la
Provincia de Córdoba, suscribieron un Convenio Marco de Cooperación Interinstitucional y
Asistencia Técnica cuyo objeto fue formalizar la intención de las partes a fin de trabajar
conjuntamente en el desarrollo y aplicación de criterios, técnicas y procedimientos tendientes al
perfeccionamiento de prácticas de la Seguridad de Presas.
Los aspectos considerados fueron:
a) Desarrollo y ordenamiento de Documentación Técnica.
b) Revisión de la seguridad de presas existentes y diagnóstico de su estado de operación.
c) Evaluación del Comportamiento de las Presas. Análisis de técnicas y dispositivos para el
Control del comportamiento de presas
d) Revisión y/o implementación de sistemas de auscultación de presas, en particular en
aquellas obras que no lo posean.
e) Desarrollo e implementación de procedimientos para la Operación y mantenimiento de
mecanismos de evacuación de presas. Por ejemplo compuertas y válvulas.
f) Elaboración y aplicación de manuales de operación y mantenimiento de presas.
g) Implementación de Medidas Correctivas.
h) Alcances y evaluación del riesgo.
i) Manejo de Emergencias. Planes de Acción Durante Emergencias (PADE). Desarrollo de
Sistemas de Emergencia Hídrica. Sistemas de alerta y alarma ante eventuales
evacuaciones de poblaciones en riesgo.
j) Organización y desarrollo de Auditorías Técnicas.
k) Desarrollo y aplicación de técnicas de Comunicación Social. Programas regionales de
concientización.
l) Capacitación.
Las condiciones para el tratamiento de los temas mencionados y otros se ajustaron a través de
Acuerdos Específicos (Actas Complementarias).
Las tareas desarrolladas por el ORSEP se dividieron en dos partes. La primera fue la realización
de un inventario de las obras hidráulicas de la provincia, para lo cual se realizó la recopilación de
datos provenientes de distintas publicaciones como los suplementos del diario la Voz del Interior
(Enciclopedia Geográfica de la Provincia de Córdoba), boletines publicados por la Dirección
Provincial del Agua y Saneamiento (Di.P.A.S), publicaciones de EPEC, pliegos de proyecto,
planos conforme a obra, y datos obtenidos de los Archivos y Biblioteca del ORSEP. Identificadas
la totalidad de las obras hídricas de la Provincia, se visitaron con el objeto de actualizar algunos
datos y fotografiar los sectores más importantes de cada Complejo y posteriormente se elaboraron
las correspondientes fichas técnicas preliminares.
La segunda, desarrollada entre los años 2005 y 2007, fue el Relevamiento y Diagnóstico Primario
de las Condiciones de Seguridad de las presas San Roque, Cruz del Eje, La Viña, Los Molinos,
Embalse Río Tercero, El Cajón y La Falda. A la fecha, solamente se ha dado cumplimiento a los
puntos a, b y c del Convenio Marco. La metodología de trabajo fue la misma para cada presa y se
puede sintetizar de la siguiente manera:
•
•
•
•
•
En primer término se relevó e identificó la documentación técnica de interés para su
evaluación, verificándose la existencia de información referida a estudios, proyectos y
obras. Dicha información fue recopilada de :
o Biblioteca del ORSEP
o Biblioteca de la DiPAS
o Biblioteca de la Secretaría de Energía de la Nación
o Publicaciones de congresos
o Información de la Empresa Provincial de Energía de Córdoba (EPEC)
o Archivos de los Contratista de ejecución de las Obras.
o Otros centros de información y organismos
Posteriormente se realizaron inspecciones técnicas a obras, con la finalidad de observar el
estado de conservación y funcionamiento de las mismas. Los profesionales intervinientes
del ORSEP fueron acompañados por personal de los organismos provinciales a los efectos
que se les instruyera sobre las particularidades del manejo y operación de la Presa y obras
relacionadas.
Se estudiaron exhaustivamente los antecedentes recopilados, evaluando las condiciones
de diseño y el estado de situación de las presas, vertederos, tomas de servicio,
descargadores de fondo y embalses así como las relativas a geología, hidrología,
geotecnia y sismicidad de la zona de implantación de las obras.
Mensualmente se presentaron informes de avance, y
Finalmente se emitió un informe con el Diagnóstico Primario de las Condiciones de
Seguridad para cada presa.
DESCRIPCION GENERAL DE LAS OBRAS
En el presente apartado se resumen, las características principales de las siete (7) obras hasta el
momento relevadas y diagnosticadas (Tabla N° 1). Di chas características incluyen: curso de agua
en el que se encuentran emplazadas, distintos usos de la obra (propósitos), tipo de presa, autor
del proyecto y etapa de construcción, características geométricas (tales como: altura de presa,
longitud de coronamiento), materiales de la fundación, datos hidrológicos (área de la cuenca de
alimentación, precipitación media anual, módulo erogado por el río), volumen embalsado a
distintas cotas, órganos de evacuación (aducción a central hidroeléctrica, descarga de riego,
descarga de fondo), aliviaderos y otras obras adicionales.
Presa
SAN ROQUE
CRUZ DEL EJE
LA VIÑA
Figs. 1y2
Figs. 3 y 4
Fig. 5
Río de los Sauces
Curso de agua
Propósitos
Río Primero
Río Cruz del Eje
agua potable
X
X
X
riego
X
X
X
energía
Central San Roque
Central Cruz del Eje
Central La Viña
atenuación de crecidas
X
X
X
recreación
X
X
industrial
Tipo de presa
Proyecto
Hormigón gravedad planta
curva
Mixta de Hormigón con
contrafuertes y de materiales
sueltos
Arco de hormigón radio variable
y ángulo constante
Ings. Ballester, Volpi y Suárez
Ing. Benjamín Reolín
Ing. Santiago Fitz Simon
Comienzo y fin de
construcción
1939 a 1944
1940 a 1943 (obra original),
1977 a 1980 (remodelación)
1939 a 1944
Altura de la presa
51,30 m
40,00 m
107 m
Longitud de coronamiento
145 m
3080 m
317 m
Materiales de la fundación
Gneis
Roca granítica
Macizo cristalino de roca
granítica
Area de la cuenca de
alimentación
Precipitación media anual
(lluvia)
1750 km2
1840 km2
878 km2
700 mm
596 mm (1940 – 1970)
650 mm
Módulo erogado
10 m /s (serie 1945 a 1982)
2,7 m /s (serie 1970 – 1980)
5,8 m /s (serie 1928 a 1980)
Volumen del embalse a cota
labio del vertedero
máxima
201 Hm3
112 Hm3
183 Hm3
350 Hm3
135 Hm3
242 Hm3
Evacuación de Crecidas
Pozo vertedero, caudal máximo
280 m3/s con túnel de
descarga al Río Primero.
Dos tramos libres, planta recta
de 54 y 57 m de longitud caudal
máximo 338 m3/s. Un tramo de
54 m de longitud con 6
compuertas metálicas tipo
sector de 7 x 7,30 m, caudal
máximo 1620 m3/s
Aducción a la Central
Rejas, 2 compuertas tipo
vagón, 2 conductos sección
rectangular túnel revestido
longitud 422 m chimenea de
equilibrio, pantalón, 2 válvulas
tipo mariposa comandada
desde la central hidráulica, 2
conductos forzados metálicos,
longitud 290 m, 2 pantalones, 4
tuberías de acceso.
Entrega de Servicio
Rejas, 2 conductos alojados en
el cuerpo de la presa, válvulas
tipo chorro hueco con descarga
al cauce del río.
3
3
Rejas, dos conductos metálicos
de 1.10 m de diámetro alojados
en el cuerpo de la presa, 2
válvulas tipo esclusa, 2
conductos forzados de 100 m
de longitud, cada uno con
bifurcaciones y válvulas tipo
aguja para la descarga de
riego.
Dos conductos de 0.60 m. de
diámetro con compuerta de
emergencia y válvula tipo
esclusas.
Descarga de Fondo
3
Vertedero longitud total 67 m.
regulado por 8 compuertas de
5 x 6,50 m. caudal máximo
1700 m3/s.
Rejas, túnel longitud 60 m, torre
de compuerta, túnel forzado
revestido longitud 200 m y
tubería forzada longitud 40 m
pantalón y 2 conductos de
acceso.
Rejas, 2 conductos alojados en
el cuerpo de la presa, 2
compuertas de emergencia, 2
válvulas equilibradas.
Rejas, 2 conductos, 2 válvulas
tipo esclusas.
Obras Adicionales
Dispositivos de
Auscultación
Drenes
Clinómetros
Extensómetros
Fuera de servicio
Si
Si
No
No
No
No
No
No
A verificar
A verificar
No
Piezómetros
No
No
No
Péndulos
No
No
No
Termómetros
No
No
No
Monumentos / Mojones
Tabla N° 1: Resumen de las características generales de las obras
EMBALSE RIO
TERCERO Figs. 7 y 8
EL CAJON
LA FALDA
Fig. 6
Figs. 9 y 10
Figs. 11 y 12
Río Los Molinos
Río Tercero
Río Dolores
Río Grande de Punilla
agua potable
X
X
X
X
riego
X
X
X
Presa
Propósitos
Curso de agua
energía
LOS MOLINOS
Central Los Molinos I
Central Fitz Simon
X
X
atenuación de crecidas
recreación
X
industrial
Tipo de presa
Proyecto
Central Nuclear Embalse
Arco de hormigón
Escollera con pantalla de
hormigón
Arco de doble curvatura de
hormigón
Mixta hormigón a contrafuerte
y escollera con pantalla de
hormigón
Dirección Provincial de
Hidráulica
Ing. Victorio Urciuolo
Comienzo y fin de construcción
1948 a 1953
1927 – 1936
1987 – 1993
1971 – 1980
Altura de la presa
60 m
50,00 m
39 m
25 m
Longitud de coronamiento
240 m
360 m
66,93 m
236 m
Materiales de la fundación
Roca granítica
Granito
Basamento cristalino - Gneis
Area de la cuenca de
alimentación
Precipitación media anual
(lluvia)
978 km
Roca granítica
2
3300 km
843 mm
3
2
154 km
750 mm
2
594 mm
3
3
132 km2
600 mm
3
Módulo erogado
9,5 m /s (serie 1952 a 1980)
27,06 m /s (serie 1913 a 1980)
0,6 m /s
0,8 m /s (estimado)
labio del vertedero
máxima
307 Hm3
560 Hm3
8 Hm3
0,8 Hm3
399 Hm3
735 Hm3
12 Hm3
1 Hm3
Evacuación de Crecidas
Vertedero libre, planta curva,
longitud 47 m, caudal máximo
660 m3/s descarga a un
cuenco de aquietamiento con
contradique de 10 m. de altura.
Vertedero libre de planta curva,
con longitud de 200 m, caudal
máximo 2400 m3/s. Canal de
fuga con longitud de 300 m,
ancho variable. Rápida y
restitución al cauce.
Dos vertederos laterales en
margen izquierda, planta tipo
pico de pato de 75 m c/u,
caudal máximo 1200 m3/s. Un
vertedero frontal en el cuerpo
de la presa de sección
rectangular, caudal máximo 60
m3/s
Vertedero principal libre de
planta recta tiene una longitud
de 63 m. Vertedero libre
adicional de planta recta
longitud de 84 m. Caudal
máximo 900 m3/s
Aducción a la Central
Rejas, compuerta tipo vagón,
túnel revestido longitud 5380 m
y 3 m. de diámetro, chimenea
de equilibrio, 2 válvulas tipo
mariposa comandadas desde la
central hidroeléctrica, 2
conductos forzados de acero
con longitud de 530 m, 2
pantalones, 4 tubería de
acceso.
Rejas, torre de toma, válvula
cilíndrica, Túnel forzado de
hormigón, longitud 166 m,
diámetro de 4 m, provisto de
válvulas tipo mariposa de
accionamiento manual y/o
eléctrico. Pantalón, tres
conductos forzados, diámetro
2.3 m
Rejas de protección, conducto
de acero de 0,6m. de diámetro,
válvula mariposa de
Regulación.
Dos casillas de rejas a diferente
nivel, con compuertas
deslizantes sobre el paramento
inclinado de aguas arriba. Dos
tuberías metálicas de 17 m de
longitud y de 0,40 m de
diámetro, 4 válvulas tipo
esclusa.
Rejas de protección, dos
conductos de acero de 0,6 m
de diámetro, válvula de
seguridad tipo esclusas de 0,60
m de diámetro, válvulas de
regulación de caudales tipo
Howell - Bunger de 0,60 m de
diámetro, casilla de
accionamiento y comandos
Rejas, conducto metálico, de
17 m de longitud y 0,60 m de
diámetro con 2 válvulas tipo
esclusa.
Entrega de Servicio
Rejas, 2 conductos metálicos
alojados en el cuerpo de la
presa, 2 válvulas tipo esclusas,
2 válvulas tipo chorro hueco.
Torre de toma provista de rejas
y compuertas de guardia. Túnel
longitudinal de 365 m. con dos
válvulas tipo Johnson.
Descarga de Fondo
Drenes
Si
Cierre lateral sobre margen
derecha, construido con
materiales sueltos con pantalla
de hormigón
Si
Clinómetros
No
No
Si
No
Extensómetros
No
No
Si
No
Monumentos / Mojones
No
No
Si
No
Piezómetros
No
En cierre lateral
Si
No
Péndulos
No
No
No
No
Termómetros
No
No
Si
No
Dispositivos de
Auscultación
Obras Adicionales
Tabla N° 1 (cont.): Resumen de las características generales de las obras
No
No
Fig. 1 - Presa San Roque. Planta
Fig. 2 - Presa San Roque. Perfil Transversal
Fig. 3 - Presa Cruz del Eje. Contrafuerte
Fig. 4 - Presa Cruz del Eje. Perfil Transversal
sector Materiales Sueltos
Fig. 5 - Presa La Viña. Planta
Fig. 6 - Presa Los Molinos. Planta
Fig. 7 - Presa Embalse Río Tercero. Planta
Fig. 8 - Presa Embalse Río Tercero. Perfil
Transversal
Fig. 9 - Presa El Cajón. Planta
Fig. 10 - Presa El Cajón. Perfil Transversal
Fig. 11 - Presa La Falda. Contrafuerte
Fig. 12 - Presa La Falda. Escollera
EVALUACION DE DOCUMENTACION TECNICA
En términos generales, se encontró escasa documentación técnica de cada una de las obras
relevadas, distribuida en forma dispersa. Dentro de la documentación recopilada se pueden
mencionar: planos de proyecto e ingeniería de detalle, planos conforme a obra, memorias
técnicas, artículos publicados en revistas especializadas, fotos de obra, e información periodística.
ASPECTOS HIDROLOGICOS
Las presas se diseñan para crecidas de muy baja probabilidad de ocurrencia y debiendo ser
evaluadas las implicancias de las crecidas tanto aguas abajo como aguas arriba. Desde el último
estudio hidrológico realizado para estas obras, han transcurrido varios años y es evidente que los
datos registrados durante este período, tanto en las cuenca, como en los sitios de implantación de
las presas, deben ser reconsiderados para verificar la seguridad hidrológica de las mismas.
ASPECTOS SISMICOS
Desde 1995 tuvo lugar una fuerte evolución de los procedimientos para el cálculo de la estabilidad
dinámica de las presas y de la determinación de las deformaciones. Paralelamente se avanzó en
los conocimientos sismológicos y con el desarrollo de modelos estadísticos para la evaluación de
la amenaza sísmica en el área del emplazamiento de presas de embalse.
Según las normas antisísmicas argentinas, INPRES-CIRSOC 103, año 1991, las presas relevadas
estarían ubicadas entre las zonas sísmicas 0 y 2 de peligrosidad sísmica “Muy Reducida” a
“Moderada”. En varias presas no se tuvo en cuenta la acción sísmica y en otras no se encontró
documentación al respecto.
En Río Tercero, con motivo de la instalación de la Central Nuclear, en 1982 se verificó la presa
sobre la base de un sismo de ocurrencia cercano (sin especificar la distancia) y considerando un
espectro dado por la NRC (Nuclear Regulatory Comission).
INSPECCIONES A LAS OBRAS
A continuación se sintetiza lo observado en las distintas inspecciones realizadas, respecto al
estado en el que se encontraron las obras. Dichas inspecciones apuntaban a conocer las
condiciones de seguridad y mantenimiento de la obra en general y de los distintos sectores tales
como: coronamiento, accesos, paramentos (de aguas arriba y aguas abajo), estribos y pie de
presa, filtraciones, compuertas, servomecanismos, pilas, instrumental de auscultación (en el caso
de que existiese), etc.
En la Tabla 2 se han compilado observaciones de los distintos sectores de las Presas y el
Vertederos, mientras que en la Tabla 3 de los distintos Organos de Evacuación y Aducción a la
Centrales.
Presa
SAN ROQUE
CRUZ DEL EJE
LA VIÑA
Se observaron pequeñas grietas
en forma paralelas al eje de la
presa. Se notaron signos de
movimientos en las juntas entre
dovelas y se observaron expuestas
las armadura del hormigón de la
calzada del coronamiento
Coronamiento
Drenes y juntas en calzadas
obstruidos.
Se observaron algunos
desplazamientos en el parapeto de
hormigón aguas arriba entre
elementos. El hormigón se vio con
fisuras importantes en el
coronamiento y en los
contrafuertes.
Paramento
Aguas Arriba
Cuadro de fisuración en
prácticamente a toda la parte
visible. En el sector derecho se
observaron algunas grietas
horizontales. No se apreció
desprendimientos ni signos de
desgaste en el hormigón
Gran cantidad de grietas
desarrolladas en el hormigón de la
cabecera de los contrafuertes. En
la zona de presa de materiales
sueltos, se observaron aberturas
en la unión entre losas.
Sin observaciones en la parte
visible
Paramento
Aguas Abajo y
Pie de Presa
Presentaba muy buen estado
general, en algunos sectores
localizados se observaron
vestigios de viejas filtraciones,
totalmente carbonatadas
Se observaron grietas y/o
hundimiento de las losas de
hormigón pobre. En el pié de presa
se observaron, los drenes, canales
colectores y alcantarillas, muy
deteriorados y tapados con
malezas.
Se observaron filtraciones entre
tongadas de hormigón. La escalera
se encontró deteriorada y con
escasa protección, las barandas
no eran confiables.
Estribos
En el derecho no se observó
ninguna situación anormal,
encontrándose completamente
seco con vegetación arbustiva en
el tercio superior. En el izquierdo
se observó abundante vegetación
arbórea a lo largo de todo su
desarrollo, y escurría un caudal de
agua significativo.
Galerías de
Inspección y/o
drenaje
El tramo horizontal carecía de
iluminación, y a la altura del
acceso desde aguas abajo, existía
una canaleta transversal abierta
que constituía un elemento
peligroso para el tránsito de las
personas. Las canaletas en
general y la solera del tramo
horizontal presentaban basura y
sedimentos. Los drenes que
concurren a la canaleta de aguas
abajo se encontraron, en su gran
mayoría, completamente
obstruidos desde la boca a nivel de
galería. Los pozos de Inspección,
desde el nivel de la solera de la
galería hasta el contacto rocahormigón, se encontraron
obstruidos a nivel de la galería.
Las escaleras de acceso de los
pozos se encontraron con un
incipiente proceso de oxidación.
No se pudo acceder a la galería
por las malezas presentes y por la
cantidad de agua presente en el
lugar,
Evacuación de
Crecidas
El pozo vertedero presentaba
afectación en su parte estructural.
La parte superior del embudo
presentaba un avanzado estado de
deterioro observable en fisuras y
puntos de filtración destacados. En
algunas fisuras llegó ha
observarse las armaduras
expuestas completamente
oxidadas, ubicadas en la mayoría
de los casos en planos
horizontales. El muro de
sostenimiento de mampostería,
ubicado sobre la salida del
conducto de descarga, se encontró
deteriorado, y su estabilidad se
estimó comprometida.
No existía equipo de alimentación
de energía en emergencia. Los
escudos de las compuertas no
presentaban signos de pintura de
protección. En una de las pilas, se
observaron importantes grietas
abiertas en el hormigón, lo que
hizo pensar que la compuerta
estaría comprimida por la pila, no
dejando demasiado espacio para
el accionamiento de la misma. El
pórtico grúa de manejo de
ataguías, se encontró inoperable
por falta de suministro eléctrico.
Se distinguió una notable
presencia de vegetación arbórea
sobre la margen derecha. También
pudo observarse que las salidas
de los drenes se encontraron
semiobturados por concreciones
salinas.
En el sistema mecánico del
vertedero se observó un avanzado
estado de corrosión. Las
compuertas se encontraron
cubiertas de oxido. El
accionamiento de las compuertas
sector se realizaba manualmente
desde el coronamiento ya que no
se encontraron montados los
motores de accionamiento que
correspondían a cada compuerta.
El accionamiento se transmitía a
las compuertas mediante cables
vinculados por un balancín en la
parte inferior. Los cables utilizados
y los elementos de transmisión se
encontraron en mal estado.
Tabla N° 2: Conclusiones de lo observado en las Inspecciones a las obras
Presa
LOS MOLINOS
EMBALSE RIO TERCERO
Coronamiento
Drenes y juntas en calzadas se
encontraron obstruidos. En algunas losas fisuras superficiales y en
las juntas entre elementos pequeñas grietas, en el sector del vertedero, fundamentalmente en las barandas aguas arriba y aguas abajo.
Presentaba deformaciones por
asentamiento del enrocado. En
algunas losas se observaron
fisuras superficiales típicas y
algunos daños menores en juntas
transversales y longitudinales entre
paños. Desagües obstruidos.
Paramento
Aguas Arriba
EL CAJON
LA FALDA
Presentaba un buen aspecto
general, sin observaciones. Las
barandas se encontraron en
perfecto estado.
Las juntas de las losas que
componen el camino requerían
tareas de mantenimiento, se
observó fisuras y hundimiento de
losas.
Sin observaciones relevantes en la
parte visible.
Puedo observarse la deformación
horizontal de la presa a través de
la visualización de la línea de
intersección “espejo de agua /
pantalla de impermeabilización”.
Sin observaciones relevantes en la
parte visible.
El hormigón de la pantalla de
protección del talud se encontró en
buen estado, pero se observó que
las juntas entre losas presentaban
un cierto deterioro y en algunas se
llegó a desarrollar vegetación.
Paramento
Aguas Abajo y
Pie de Presa
Se observaron filtraciones entre
tongadas de hormigón. La escalera
presentaba escasa protección, las
barandas no eran confiables.
En el contacto del paramento con
el estribo derecho se observaron
notorias fisuras y grietas.
Se observó en margen izquierda
una pequeña filtración proveniente
de una junta de construcción
horizontal, ubicada en el tercio
superior de la presa y otras
filtraciones selladas por carbonatos
Se observó la existencia de
abundante vegetación y malezas,
en el pié de los contrafuertes, y a
lo largo del canal de descarga del
vertedero libre adicional.
Estribos
La vegetación existente dificultó la
detección de eventuales
filtraciones. La ladera de margen
izquierda, por su ubicación relativa,
está algo mas descomprimida que
la de margen derecha, con mayor
presencia de material detrítico.
En la intersección del paramento
de aguas abajo con los estribos,
derecho e izquierdo, existía una
importante vegetación que impidió
la detección de eventuales
filtraciones.
En la intersección de los estribos
con el paramento aguas abajo no
se observaron filtraciones ni
vegetación alguna, distinguiéndose
con nitidez los ensanches del arco
en correspondencia de la
intersección con la roca del estribo
(imposta).
Galerías de
Inspección y/o
drenaje
El sistema de drenajes de la presa
descarga a través de cuatro
galerías orientadas en el sentido
aguas arriba – aguas abajo, dos
ubicadas en un nivel superior y dos
en un nivel inferior, cuya boca se
encontraban sumergida debido al
agua acumulada en el cuenco a
pie de presa. No se observaron
caudales provenientes de los
niveles superiores de drenaje.
Sobre la margen derecha se
encuentra una de las galerías de
drenaje de pequeñas dimensiones
de sección oval de 0.70 m de
altura, aproximadamente. Si bien
se intentó ingresar por la misma, la
falta de iluminación y sus
reducidas dimensiones
imposibilitaron su inspección.
Evacuación de
Crecidas
No se pudo acceder a las pilas
donde apoya el puente carretero,
pero a simple vista en la estructura
del vertedero, se observó en los
hormigones un buen estado de
conservación, salvo cierta
fisuración de índole menor. El
cuenco amortiguador está
materializado por un diquecito en
el cual, se observó un descalce
erosivo en el bloque de empuje
derecho.
En el umbral del vertedero se
observaron desprendimientos del
hormigón de recubrimiento con
armadura expuesta, daños en
juntas, descalce en el pie aguas
abajo. En la zona del canal
revestido y en la rápida de
restitución al Río Tercero, el
hormigón presentaba importantes
daños.
Las losas del canal de fuga
evidenciaban signos de inicio de
deterioros, sobre todo en las
juntas, donde el hormigón
circundante comenzó a degradarse
y creció vegetación.
A través de las juntas entre las
distintas losas se percibió
claramente la expulsión de material
fino proveniente de la fundación de
las losas.
Tabla N° 2 (cont.): Conclusiones de lo observado en las Inspecciones a las obras
Se apreció la necesidad de
mantenimiento en las juntas. A lo
largo de la rápida y del canal de
descarga, se observó importante
cantidad de basura, troncos de
árboles, resaca arrastrada por los
derrames y abundantes algas,
manifestaciones de alta
contaminación y vegetación.
Presa
Aducción a la
Central
Entrega de
Servicio
Descarga de
Fondo
SAN ROQUE
En ese momento existía una
disminución en el caudal para la
generación, lo que imposibilitaba
generar con las cuatro máquinas.
Se desconoce el verdadero estado
de las rejas fijas. En el año 2000
se realizó una inspección
subacuática donde se recomienda
cambiar las rejas móviles. Una de
las compuertas de la tipo vagón,
presentaba un buen estado de
conservación; la otra no se pudo
apreciar. Estas no tenían juntas
estancas de cierre. Los
mecanismos de accionamiento de
las compuertas y rejas móviles
carecían del mantenimiento
correspondiente. Las válvulas
mariposa de guardia carecían de
mantenimiento, su accionamiento
era muy precario y el equipamiento oleohidráulico estaba
funcionando en forma deficiente;
una de las válvulas mariposa tenía
torcido el eje que accionaba la
clapeta. No contaba con
alimentación de energía eléctrica.
Se desconoce el verdadero estado
de los conductos forzados, debido
a que no se pudo acceder.
Se realizó una operación de las
válvulas con una apertura del 15
%, pudiéndose observar muy
buenas condiciones de funcionamiento en ese rango. Las válvulas,
sistema de control, sala de
mandos (instaladas en 2001), se
encontraron en excelentes
condiciones de conservación. Se
verificó la existencia de un Manual
de Mantenimiento, pero no se
encontraron procedimientos
operativos en la Sala de Mandos.
No existía un equipo de alimentación de emergencia de energía
eléctrica. Se desconoce el estado
que se encuentran las rejas de la
obra de toma.
CRUZ DEL EJE
Se desconoce el estado de la
toma y la operatividad de las
válvulas esclusa dado que no se
pudo acceder.
Los conductos forzados
presentaban exteriormente un
buen aspecto de conservación,
desconociéndose su estado
interior.
Una de las válvulas aguja tenía
problemas de funcionamiento. El
equipamiento de la Central
funcionaba normalmente.
LA VIÑA
Se desconoce el estado de la
toma de aducción del túnel y de
los conductos forzados dado que
no fue posible acceder. La torre de
toma de hormigón armado circular
presentaba un acabado y aspecto
excelente. Se verificó el
mecanismo de funcionamiento de
la compuerta a rodillos. La
compuerta plana presentaba un
aspecto bueno de conservación y
estaba en funcionamiento. El ByPass para equilibrar las presiones
en el conducto forzado se
encontró inutilizado. Según EPEC
la compuerta cerraba con flujo.
Faltaban las rejas de protección
en el pozo de compuertas.
Las válvulas de descarga y de
emergencia estaban inoperables.
Una de las válvulas se encontró
totalmente cerrada y la otra con
pérdidas importantes.
Los mecanismos de
accionamiento estaban muy
deteriorados, con un avanzado
estado de corrosión, no siendo
confiable su operación. Todo el
cableado eléctrico del tablero de
comando se encontró deteriorado.
Se desconoce el estado de
conservación de la toma, pero por
su cota de implantación, se
presumió enterrada por
sedimentos.
Las válvulas estaban inoperables.
Se desconoce el estado actual de
este equipamiento dado que no se
pudo acceder al lugar, pero es de
suponer que estaba inoperable.
Tabla N° 3: Conclusiones de lo observad o en las Inspecciones a las obras
Presa
LOS MOLINOS
EMBALSE RIO TERCERO
Aducción a la
Central
Se desconoce el estado de las
rejas y la conducción. La torre
presentaba un estado aceptable.
La compuerta de guardia tenía
buen estado de conservación, pero
con falta de mantenimiento de
protección superficial. El sistema
de izaje no contaba con
alimentación eléctrica, y no se
podía accionar manualmente por lo
que el estado era inoperable. El
túnel no fue inspeccionado por
encontrarse inundado y en
operación. El exterior de la
chimenea de equilibrio se
encontraba en buenas condiciones.
La casa de válvulas se encontró en
aparente buen estado de
conservación pero expuesta a
vandalismo. La válvula by-pass de
desagote de la tubería a presión se
encontró inoperable. A las dos
tuberías de presión no se les
realizó ningún trabajo de
mantenimiento interno desde su
instalación, externamente se le
realizó mantenimiento de pintura.
Por inaccesibilidad a las
instalaciones se desconoce el
estado de la toma de aducción, del
túnel y de los conductos forzados.
En el edificio de la Obra de Toma
se observaron vidrios rotos, falta de
iluminación y un tramo faltante de
la baranda de la pasarela de
acceso. El equipamiento
hidroelectromecánico no se
encontró operable por falta de
alimentación de energía eléctrica.
La central oleohidráulica no
contaba con alimentación eléctrica,
ni tablero de comando. Los equipos
hidráulicos, se encontrarían en
condiciones de operación,
desconociéndose el grado de
mantenimiento de los mismos. Los
mecanismos electromecánicos de
izaje y su acceso interno, se
apreció que no han tenido
mantenimiento en los últimos años.
La casa de máquinas presentaba
un buen aspecto y todo el
equipamiento se encontró en
condiciones operativas,
funcionando correctamente.
Entrega de
Servicio
Descarga de
Fondo
Se desconoce el estado del edificio
de rejas y la conducción. El
equipamiento para operar las
válvulas esclusa estaba
básicamente completo, pero
momentáneamente Inoperable
porque no contaba con energía
motriz.
Se desconoce el estado de las
rejas y el grado de afectación
provocado por la sedimentación.
En la Torre de Toma Inferior se
observaron vidrios rotos y falta de
iluminación. El equipamiento
hidroelectromecánico se encontró
inoperable. La central
oleohidráulica no contaba con
alimentación eléctrica, ni con
tablero de comando. El dispositivo
de accionamiento de las válvulas
tipo Jonson se encontraba
inoperable y presentaba pérdidas
considerables que eran erogadas a
través de los conductos.
EL CAJON
LA FALDA
La válvula mariposa presentaba un
buen aspecto de conservación.
de rejas dado que no se pudo
acceder. El conducto se encontró
cerrado en su extremo mediante
una tapa ciega abulonada a la
válvula mariposa.
La Toma de Servicio inferior se
encontró cubierta de sedimentos y
estaba inoperable, mientras que
respecto a la toma superior, el
sedimento estaba 1m debajo del
dintel de la misma, y por lo tanto se
le instaló un periscopio para que
pueda aportar agua a la planta
potabilizadora. En la Casa de
Válvulas de la Toma de Servicio se
constató que los elementos de
control de válvulas, los circuitos
eléctricos de iluminación y fuerza
motriz presentaban un cierto grado
de deterioro.
Las conducciones, también se
encontraron en deficiente estado
de conservación.
de rejas y el interior de los
conductos.
El accionamiento oleohidráulico de
las válvulas funcionaba
correctamente. El sistema de
aceite de la centralina hidráulica y
el equipamiento de las válvulas
requerían un mantenimiento
general, al igual que los
indicadores de apertura de las
válvulas. Era necesario normalizar
el sistema de iluminación provisto.
Se desconoce el estado de
conservación de la toma y de las
rejas.
Se informó que la obra de toma
está atascada y colmatada por el
sedimento, y la conducción se
encontraba llena de material sólido.
Si bien el mecanismo de izaje de
las compuertas estaba deteriorado,
existían los elementos como para
ponerlas en funcionamiento. El
problema de las ataguías residía
en que las compuertas estaban
sumergidas y atascadas por los
sedimentos.
Tabla N° 3 (cont.): Conclusiones de lo observado en las Inspecciones a las obras
EVENTOS E INCIDENTES
Los eventos e incidentes ocurridos desde la construcción de las obras analizadas, ponen de
manifiesto la veracidad de los criterios de diseño (hidráulicos y sísmicos), de los procedimientos
de operación y mantenimiento, y orientan en la realización de adecuaciones y mejoras destinadas
a garantizar la seguridad de las obras.
A continuación se enumeran los principales eventos e incidentes que han afectado cada obra.
Presa San Roque
Eventos Hidrológicos
En año 1999 se produjo una crecida que superó las previsiones tenidas en cuenta por los
proyectistas de la “Comisión de 1928”, que produjo inundaciones del perilago e implicancias en la
poblaciones aguas abajo, hecho que se debió a inadecuado manejo de los órganos de evacuación
y deficiencia en su funcionamiento.
Eventos Estructurales
Durante la construcción fue necesario encarar una reparación de la corola del vertedero.
Posteriormente ha sufrido nuevas alteraciones en su estructura por las que se debió programar
nuevas reparaciones (proyecto del año 1975, pliego del año 2001).
Eventos Hidromecánicos
En el año 2001 se procedió al cambio de las válvulas Howell-Bunger, el sistema de control y sala
de mandos.
En el año 2000 se hizo una inspección por medio de buzos en el área de la Torre de Toma, para
la Central, donde se verificó que las rejas deslizantes (rejas finas) se presentaban con un estado
de deterioro avanzado, con una situación estructural de riesgo y prácticamente en condición
comprometida de operatividad. También se detectó una importante acumulación de residuos y
sedimentos.
Presa Cruz del Eje
En el año 1971, se registraron precipitaciones de gran intensidad en las cuencas de los tres
afluentes del embalse, lo que provocó un ascenso rápido del mismo (200 m3/seg). Las dos
compuertas flotantes, norte (Nº1) y sur (Nº2) por distintos motivos, quedaron abatidas, provocando
una evacuación de 550 m3/s, inundando zonas pobladas ubicadas en el cauce del Río Cruz del
Eje (predios no habilitados para viviendas) debiendo ser evacuadas unas 1500 personas. Se
estimó que las aguas mantuvieron su nivel por el término de aproximadamente 30 hs. El
abatimiento de la compuerta Nº1 se debió a una inexplicable inmovilización. Mientras que el de la
compuerta Nº2 fue causado por una válvula que quedó abierta al retirarse operarios que habían
estado realizando tareas de mantenimiento.
En el Año 1973, se produjo el levantamiento total y giro de campana de la Compuerta a Sector
Flotante Norte. En su movimiento arrastró el tramo de puente, ubicado sobre el mismo vano. El
flotante, cuyo peso sobrepasaba las 1100 tn., se partió en dos y fue arrastrado aproximadamente
a 100 metros de distancia desde el lugar de su emplazamiento, arrastrando todas las estructuras
que encontró a su paso. Según el informe oficial de la época, una de las posibles causas del
accidente se debió a fallas de los topes de sujeción del sector en su posición de máxima altura.
Sin embargo inspecciones efectuadas previamente, indicaban un buen estado de conservación de
dichos elementos, los cuales solamente funcionan en ocasiones extremas. La otra compuerta
flotante se mantuvo cerrada, generando una crecida de 700 m3/s por el Río Cruz del Eje. Dicha
crecida inundó una superficie de 300 km2, afectando zonas pobladas de la Ciudad de Cruz del
Eje, 222 viviendas, debiendo ser evacuadas 721 personas.
En el año 1979 concluyen las obras de remodelación del Vertedero. Se adoptó un Aliviadero
Mixto, formado un tramo a lámina libre (con dos secciones) y un tramo con 6 compuertas
metálicas tipo segmento. Manteniendo una capacidad de evacuación de aproximadamente
2000 m3/seg.
Presa La Viña
Afectación de la central hidráulica por operación del vertedero de crecidas.
Durante los primeros años de operación se vio afectada la casa de máquinas por las erogaciones
del aliviadero. En el año 1957, se realizaron ensayos en modelos hidráulicos. De los mismos se
concluye que para minimizar dichos problemas: para caudales normales se debían encarar obras
de profundización del río, aguas abajo de la central sobre una longitud de 500 m y construir un
muro de protección aguas arriba; mientras que para caudales importantes no se puede operar la
Central Hidroeléctrica.
Fisuración en pisos de Central Hidroeléctrica
Durante crecidas producidas en los años 1999 y 2002, las descargas por vertedero fueron
estimadas en 360m3/s. Las mismas motivaron un sobrenivel en la restitución de la Central
Hidroeléctrica, que se transmitió como subpresión en los pisos, provocando fisuración en los
mismos con ingreso de agua.
Evacuación por sobrepaso de la sección de vertedero sin apertura de compuertas.
Estos eventos se produjeron durante las crecidas de los años 1981, 1999 y 2002, y de la falta de
accionamiento de los diversos elementos de compuertas de sector. El nivel de agua alcanzó el
borde superior de las compuertas, vertiendo sobre las mismas, y llegando hasta 1,30m sobre el
borde superior.
Atarquinamiento de elementos de descarga.
Aproximadamente en el año 1975, personal de operación de la presa, intentó operar los Organos
de la Descarga de Fondo de la presa. Como consecuencia de los sedimentos acumulados se
obturaron, por lo que no se habrían vuelto a operar.
Presa Los Molinos
Inyecciones en Túnel de Conducción a la Central Los Molinos 1
Esta obra se ha debido intervenir para solucionar problemas de filtraciones. Lamentablemente, no
se han encontrado registros de las reparaciones efectuadas, solamente existen relevancias de
una inspección efectuada, en 1969, ante un evento y algunos comentarios del personal de la
Central Molinos I y lugareños:
- Inspección por filtraciones en Cañada Los Sauces (1963): se detectaron pérdidas de agua en
el tramo de revestimiento metálico (blindaje de 11 mm de espesor). El origen de las pérdidas
eran: cinco tapones de inyección, tres soldaduras (una longitudinal y dos transversales) y una
por defecto de la chapa.
- Trabajos de inyección para control de filtraciones (1974 – 1975): La información fue
proporcionada por un lugareño, no hay documentación oficial.
- Trabajos de inyección para control de filtraciones (1986 – 1993): Información brindada por
personal de la Central los Molinos I y confirmada por lugareños.
Presa Embalse Río Tercero
Modificaciones en el Descargador de Fondo
Por las compuertas esclusas (único órgano de regulación y cierre) de la Toma Inferior, existían
pérdidas de aproximadamente 1,4 m3/s. En el año 1971, a fin de intentar reducir dichas pérdidas:
se colocaron válvulas Johnson en lugar de las válvulas esclusas previstas, y se revistió el pozo de
acceso.
No se realizaron reparaciones en la Torre de Toma Inferior, quedando las dos compuertas
esclusas sin operatividad y continuando con las pérdidas de 1,4m3/s.
Construcción de la Central Termonuclear de Embalse
Durante 1983 comenzó a funcionar, en el perilago del Embalse Río Tercero, la Central
Termonuclear, la cual utiliza las aguas del embalse, con fines de enfriamiento, a razón de 163.800
m3/hora, equivalente a 45,5 m3/s, fijando condiciones restrictivas de operación del embalse,
limitándose solo a 7,50 m de excursión máxima del embalse.
Torre de Toma Superior
En el año 1985 se registraron inconvenientes producidos durante las maniobras operativas
realizadas con la válvula cilíndrica (85 t de peso y 3,50 m de diámetro). En esa oportunidad se
produjeron roturas en los elementos de sujeción vertical del servomecanismo y techo de la Torre
de Toma Superior.
Actualmente, las instalaciones se encuentran normalizadas respecto a la estructura edilicia.
Filtraciones detectadas
En 1991, a fin de verificar la existencia de filtraciones en la pantalla de hormigón de la presa, se
realizó una inspección en la que se identificaron tres sectores con pérdidas: Cierre Lateral, Presa
Principal y Descargador de Fondo. En la Presa del Cierre Lateral se requería tomar las juntas y
reparar el revestimiento de HºAº.
Presa Principal, impermeabilización de losas de pantalla (año 2005)
Por asentamientos observados en el coronamiento de la presa, se realizó una inspección
subacuática mediante buzos a toda la pantalla de impermeabilización. Se detectaron algunas
roturas y desplazamientos de losas importantes. Para solucionar este problema, se realizaron
tareas de impermeabilización con la utilización de una membrana y sellado mediante resinas.
Ampliación de la calzada en Presa de Cierre Lateral
A fin de ensanchar el coronamiento en la Presa de Cierre Lateral, se agregó una capa de tierra
vegetal y césped en el talud aguas abajo. Este relleno se construyó con una pendiente mayor al
talud original. De esta forma se logró llevar el coronamiento hasta 9 m de ancho.
Eventos Hidrológicos
En febrero de 1931 se produjo una crecida, estando las obras en construcción, de no haber
estado la presa en un importante estado de avance, se hubiera inundado una zona cercana a
70.000 ha durante tres semanas, afectando cultivos, vías férreas, caminos y poblados
importantes.
Las lluvias de Octubre de 1956 produjeron pequeños desmoronamientos y grietas en la calzada
del coronamiento de la Presa del Cierre Lateral, luego de la ampliación de la misma.
Presa El Cajón
La construcción del vertedero se realizó en dos etapas, la primera en 1969 con el primer contrato
de construcción, y la segunda en 1987 cuando se construyó la presa definitiva. Al reiniciarse la
construcción de las obras, el nuevo proyecto contempló la construcción de otro vertedero de
similares características al anterior, a fin de duplicar la capacidad de evacuación.
Durante la construcción de la presa, se produjeron dos crecidas (1989 y 1990) que superaron
ampliamente la capacidad del desvío previsto para dicho fin. El agua superó la cota de
construcción de la presa en ese momento, vertiendo sobre la misma, pero sin producir mayores
daños. Se desconoce la afectación que se produjo aguas abajo.
Presa La Falda
La construcción de la obra se inició en el año 1971. Luego de haber alcanzado el 85% de avance,
en el año 1975 se paraliza la misma. Finalmente, en el año 1977, la empresa constructora
“Ingeniero Luis Alberto Alabau Construcciones”, continúa la construcción, terminada en el año
1981. Estando la obra en operación, se produce una crecida en el año 1983, y a fin de realizar la
limpieza parcial del mismo se vació el embalse.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
De los trabajos encomendados por la DiPAS y realizados por ORSEP, relativos al relevamiento y
diagnóstico de las presas San Roque, Cruz del Eje, La viña, Los Molinos, Embalse Río Tercero, El
Cajón y La falda, que finalizaron en el año 2007, se desprenden las siguientes conclusiones:
•
La documentación técnica es fundamental al momento de analizar la seguridad de las
obras, ya que ayuda a entender las posibles causas de anomalías o singularidades, y sirve
para definir medidas correctivas, a realizarse en caso de ser necesarias. En términos
generales, se ha podido observar que existe escasa documentación técnica de las obras
relevadas (planos de proyecto e ingeniería de detalle, memorias técnicas, planos conforme
a obra, etc.) y lo poco que hay se encuentra disperso.
•
Con seguridad, puede afirmarse que las condiciones o hipótesis de diseño adoptadas por
los proyectistas de las obras, respondían a las más avanzadas técnicas de las reglas del
arte y de la tecnología del hormigón y de la Mecánica de Suelos de esa época, pero resulta
necesario realizar actualizaciones que contemple la valoración de la amenaza sísmica y
verificación estructural en los casos necesarios.
•
Desde la elaboración de los proyectos y su posterior construcción hasta a la actualidad han
transcurrido muchos años. Es evidente que los datos hidrológicos registrados durante este
período, tanto en la cuenca, como en el sitio de las presas, deben ser considerados para
actualizar las determinaciones hidrológicas y verificar la seguridad de las obras.
•
La Seguridad de Presas, no sólo está dirigida a la protección de una estructura de
ingeniería sino que constituye una actividad de alto contenido social, toda vez que su
objetivo y misión es la protección pública y el cuidado del medio ambiente. Para las obras
analizadas resulta necesario desarrollar un Plan de Acción Durante Emergencias (PADE)
que contemple distintos escenarios posibles. La determinación de escenarios debe ser
analizada y seleccionada cuidadosamente teniendo en cuenta los estudios previos que se
deben realizar.
•
La variación producida en los embalses analizados a causa de la sedimentación tiene una
influencia superlativa sobre las condiciones previstas de proyecto respecto a la regulación
del volumen de las crecidas y por ende de las condiciones operativas de la presa. Cabe
aclarar que pérdidas de volumen de embalse debidas al depósito de sedimentos a través
de los años, tienen un efecto adverso en la capacidad de laminación de crecidas. No
existen actualizaciones batimétricas recientes, por lo que resulta necesario contar con los
relevamientos batimétricos con el objeto de determinar la capacidad real del embalse y su
capacidad de laminación de crecidas.
•
En muchas obras relevadas se ha observado la aplicación “cotas de espera”, según
épocas del año, que para operar en la franja de atenuación de crecidas podrían ser
insuficientes ante la ocurrencia de crecidas extraordinarias considerando que es necesario
realizar actualizaciones hidrológicas y contar con datos de crecidas en “tiempo real”.
•
De las presas relevadas, al momento de realizar las inspecciones, algunas de ellas no
contaban con instrumental de control y/o auscultación, y el existente en otras no era
utilizado, no permitiendo tener datos acerca de su comportamiento. Resulta necesario
ejecutar un proyecto que contemple un Programa de Auscultación, que incluya
inspecciones y permita registrar entre otros: subpresiones, comportamientos mecánicos,
deformaciones, desplazamientos, filtraciones, drenajes, temperaturas en las estructuras,
etc.
•
Existe equipamiento hidroelectromecánico y órganos de descarga que requieren una
pronta reparación y/o readecuación con el objeto de mantener las previsiones originales de
diseño.
•
El seguimiento mediante auscultación, las actualizaciones hidrológicas y sísmicas, y la
aplicación de medidas correctivas necesarias, sumado a un mantenimiento continuo,
reducirán la vulnerabilidad de las obras, garantizando la correcta operación para cumplir
con el fin con el que fueron creadas, aun cuando haya pasado gran parte de su vida útil.
El Organismo Regulador de Seguridad de Presas con su labor de fortalecer la seguridad de las
obras, pretende mediante la firma de convenios específicos realizados con las provincias, aportar
criterios de operación, de mantenimiento y de seguridad internacionales.
Agradecimientos
Autoridades de la Dirección Provincial de Agua y Saneamiento de la Provincia de Córdoba.
Autoridades del Organismo Regulador de Seguridad de Presas.
Personal del Organismo Regulador de Seguridad de Presas encargado de dar cumplimiento al
Convenio Marco y Actas Complementarias.

Relevamiento y Diagnóstico de las Condiciones de

Transcripción

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