Casos históricos de grandes presas. Riesgos imprevistos, por el Ing

SECCIÓN INGENIERÍA CIVIL
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CASOS HISTÓRICOS DE GRANDES PRESAS
RIESGOS IMPREVISTOS1
Ing. Oscar A. VARDÉ
Presidente de la Academia Nacional de Ingeniería
1. Objeto
Se describen algunos casos históricos de grandes presas que experimentaron problemas develados durante la construcción, luego del primer llenado o
en la operación que resultaron imprevistos.
Las remediaciones y trabajos correctivos necesarios implicaron el desarrollo de programas de importancia, generando impactos económicos y programáticos de envergadura.
2. Presa Alicurá
Alicurá, ubicada sobre el río Limay, es una presa de tierra convencional
de 130 metros de altura. El comitente fue HIDRONOR y fue construida por
Impregilo. El primer llenado del embalse fue en 1982.
El proyecto y la dirección de la obra fue realizado por un consorcio de firmas consultoras argentinas: Latinoconsult, Franklin Consult, Tecnoproyectos
y Sbarra, asociados con Electrowatt de Suiza y Sweco de Suecia.
Se llevaron a cabo durante la etapa del diseño y la primera fase de la obra
programas muy intensos de investigaciones geológicas-geotécnicas, geofísicas
y determinaciones especiales de Mecánica de Rocas.
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Conferencia pronunciada luego de la Sesión Plenaria del 6 de agosto de 2012.
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ACTIVIDADES DE LAS SECCIONES E INSTITUTOS DE LA ACADEMIA
Con la obra en plena ejecución, se detectó una falla subvertical de poco
espesor en la ladera izquierda, que resultó la causa de la inestabilidad de todo
el sector, poniendo en peligro la construcción de la Obra de Toma, la Central
y el Aliviadero.
Esta circunstancia obligó a cambiar el diseño del aliviadero y realizar diversas obras correctivas: 5 km de galerías de drenaje, 30.000 metros lineales
de drenes, excavaciones en la ladera de cerca de 1 millón de metros cúbicos, y
la ejecución de 500 anclajes postesados de 100 y 60 tn de capacidad.
Los costos adicionales de estos trabajos fueron del orden de 60 millones
de dólares.
Luego del primer llenado se produjeron importantes filtraciones en la ladera derecha en el sector de la cámara de operación del descargador de fondo.
Para remediar esta situación, se requirió la ejecución de inyecciones de cemento y drenes suplementarios que se efectuaron en forma continua, con el embalse lleno y que duraron cerca de un año. Cabe destacar que las pruebas de
inyección durante las investigaciones para el proyecto habían indicado bajas
absorciones de cemento. Sin embargo, la acción del embalse develó condiciones de transmisividad hidráulica del macizo diferentes, debido a la acción del
lavado del material de relleno que existía en las diaclasas y discontinuidades
de la roca.
Como elemento más importante a tener en cuenta a partir de la experiencia obtenida en esta obra, surge claramente que un diseño como el de Alicurá, donde las obras complementarias más importantes están ubicadas en
una ladera, en este caso la izquierda, es vital realizar investigaciones muy
detalladas para minimizar los riesgos geológicos. En este caso, las exploraciones convencionales basadas en perforaciones y relevamientos de superficie no
fueron suficientes.
3. Casa de Piedra
La presa Casa de Piedra se ubica sobre el río Colorado. Es una presa de
tierra convencional de 11 km de largo. La mayor longitud de la presa, 7 km, se
encuentra sobre la terraza de margen izquierda.
El comitente es el Ente Casa de Piedra, integrado por las provincias de La
Pampa, Buenos Aires, Río Negro, y el Ministerio del Interior.
El contratista fue Impregilo, y el proyecto y la dirección de la obra fue
efectuada por un consorcio internacional integrado por Sir Alexander Gibbs
de Inglaterra, TAMS de U.S.A. e IATASA de Argentina.
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El sitio fue estudiado exhaustivamente en varias etapas.
Sin embargo, durante la construcción se detectó la presencia de un banco
de yeso en la cimentación de la margen izquierda que abarcaba una longitud
del orden de los 800 m.
Se decidió la excavación, que requirió un volumen de 2 millones de metros
cúbicos, y el cambio de diseño de la sección de la presa en ese tramo.
El costo adicional de obra fue del orden de 20 millones de dólares y un año
de ampliación del plazo de construcción previsto.
La presa continúa en observación cuidadosa debido a la presencia de capas de calizas de alta transmisividad hidráulica en la fundación que, asociadas al alto contenido de yesos solubles, implican la necesidad de supervisión
continua.
4. El Chocón
El Chocón es una presa de tierra convencional de 80 metros de altura y 13
millones de metros cúbicos,
Se ubica sobre el río Limay y fue construida para Hidronor por Impregilo.
El proyectista del diseño de detalle y director de obra fue Sir Alexander
Gibbs and Partners de Inglaterra.
El primer llenado del embalse fue efectuado en 1972. Diez años después se
detectaron condiciones anómalas en el estribo derecho de la obra, con peligro
de erosión interna del núcleo a través del macizo rocoso.
A partir de esta circunstancia se efectuaron tareas especiales de inyección
y drenaje que incluyeron piques y galerías en la margen derecha y una galería
bajo la presa cruzando el valle.
Las tareas de remediación duraron varios años y el costo total fue superior a los 40 millones de dólares.
El análisis y evaluación final de los problemas ocurridos en esta obra han
identificado varios factores concurrentes como causales fundamentales derivados de las condiciones del sitio, del proyecto, en su mayoría, y de la construcción.
5. Conclusiones
Los casos históricos aquí citados muestran claramente que el proyecto, la
construcción y la operación de grandes presas requiere adecuados niveles de
competencia y seguimiento en todas esas etapas.
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Esto es decir que una gran presa no puede considerarse como concluida
con el primer llenado del embalse.
Por el contrario, el llenado es una prueba de alta exigencia que en general
ha requerido siempre programas adecuados a cada tipo de proyecto. Durante
el llenado se evidencian, en numerosos casos, rasgos imprevistos, vicios ocultos y otro elementos que no pueden develarse durante las investigaciones para
el proyecto y la construcción.
También se pone en evidencia el carácter de “obra única” de una gran presa, en el sentido de que cada proyecto posee características individuales que se
diferencian de otras presas de la misma familia.
Sin embargo, la enumeración de varios casos históricos donde ocurrieron
serios imprevistos no implica que este tipo de obras sea naturalmente riesgoso. Por el contrario, el manejo adecuado en cada etapa viabiliza el proyecto en
la medida en que se tenga en cuenta la posible eventualidad de la ocurrencia
de este tipo de hechos.
6. Bibliografía
“Casos Históricos de Grandes Presas – Riesgos Imprevistos”. Documento Power Point
en CD. Biblioteca de la Academia Nacional de Ingeniería. Agosto de 2012.
“Estabilidad de la Margen Izquierda de la Presa Alicurá”, en colaboración con el Ing. Pi
Botta. I Congreso Suramericano de Mecánica de Rocas - Bogotá, Colombia, 1982.
“Grouting and Drainage Systems at the Alicurá Dam Project”, en colaboración con
S. Jansson y C. A. Andersson. XV Congreso Internacional de Grandes Presas Lausanne, Suiza, 1985.
“Descripción del Aprovechamiento Alicurá - Proyecto y Construcción”, en colaboración
con el Ing. C. A. Andersson. VIII Congreso Argentino de Mecánica de Suelos y
Fundaciones - Neuquén 1984.
“Foundation of the Alicurá Spillway on Weak Pelites”, en colaboración - Sesión 2, Rocas
Débiles. 5º Congreso Internacional de Geología Aplicada a la Ingeniería - Buenos
Aires, 1986.
“Presa Casa de Piedra. Primer Llenado del Embalse”. En colaboración con los Ingenieros
E. Capdevila y R. Flores. IX Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos y
Fundaciones. Viña del Mar, Chile, Agosto de 1991.