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10 de diciembre de 2015 | por: Equipo Comunicación | 0 comentarios

Estudios de rotura de presas y balsas ¿hacia la revisión de la Guía Técnica?

Cerramos esta serie de tres post sobre los estudios de rotura de presas y balsas, con este artículo en el que se plantean como podrían ser los nuevos modelos de roturas y la necesidad de la revisión hacia una nueva Guía Técnica.

Resulta evidente el valor y utilidad que ha demostrado la Guía Técnica hasta la fecha en la redacción y tramitación de centenares de propuestas de clasificación de presas.

Sin embargo no se debe olvidar que dicho documento fue redactado hace ya casi veinte años, periodo en el que se han podido producir en mayor o menor grado avances en el conocimiento y, fundamentalmente, un cambio en la realidad de las infraestructuras en estudio, que han pasado de las ser grandes presas para las que se concibió la Guía Técnica a pequeñas balsas para regadío o pequeñas presas a las que se les está aplicando un documento no pensado inicialmente para estos estudios.

Así, unos de los aspectos en los que es frecuente una mayor crítica a la Guía Técnica es en cómo aborda la obtención de los hidrogramas de rotura de las presas desde el punto de vista de su formulación.

En este aspecto, debe indicarse que el Grupo de Investigación en Seguridad de Presas y Aliviaderos (SERPA) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), el Centro Internacional de Métodos Numéricos para la Ingeniería (CIMNE) y el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX han establecido en los últimos tiempos una alianza estable para la investigación de diversos aspectos relacionados con la seguridad de las presas, siendo una de sus tres líneas de investigación prioritaria la definición de mecanismos de rotura de presas, tanto de los espaldones de escollera como de sus elementos impermeables (núcleos, pantallas… etc.) y sistemas de protección para mejorar su seguridad.

estudios de rotura de presas y balsas

Modelos físicos de rotura en laboratorio de la Escuela de Ingenieros de Caminos de la U.P.M.

 

estudios de rotura de presas y balsas

Rotura de presa de espaldones de escollera con núcleo impermeable

 

Por ejemplo, y según se puede apreciar en la segunda imagen, para las presas de escollera con pantalla la resistencia estructural del elemento de hormigón o de asfalto es el que rige el proceso de rotura, produciéndose como se puede apreciar en la imagen roturas sucesivas de la pantalla ante el “descalce” de la misma debido al arrastre de la escollera sobre la que se apoya motivada por el sobrevertido.

Esto dará lugar a un hidrograma de rotura con episodios sucesivos de puntas resultando el hidrograma final como la suma de las sucesivas roturas. Este tipo de rotura no es tenido en cuenta de esta forma en la Guía Técnica. Además se ha observado que en este tipo de presas uno de los parámetros fundamentales, tampoco tenido en cuenta en la Guía Técnica, es el espesor de la pantalla.

Como puede apreciarse se están obteniendo ya resultados y la investigación continua por lo que no es descartable que a medio largo plazo pueda proponerse una modificación de la formulación actual de rotura de presas.

En cualquier caso, no parece razonable emplear los mismos parámetros y mecanismos de rotura independientemente de la subtipología de presa o balsa (una vez diferenciadas entre hormigón o materiales sueltos) en la que se produzca la rotura.

estudios de rotura de presas y balsas

Esquema de fallo en presa de escollera con pantalla

 

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Modelo físico de rotura de presa de escollera (izquierda) y modelo numérico de Larese et al (derecha)

 

Otro de los aspectos que debería valorarse dentro de las posibles aportaciones a una nueva Guía Técnica sería la evaluación de los diferentes modos de fallo (sifonamiento, sobrevertido, fisuración, etc.) y la probabilidad de ocurrencia de los mismos dependiendo de la presa en estudio. En este sentido podría valorarse la introducción o enlace de dicha publicación con la metodología del análisis de riesgos

Conclusiones

Se ha puesto de manifiesto el importante avance realizado en los últimos años en la modelación de la propagación de las ondas de avenida generadas por la rotura de elementos de regulación como presas y balsas, fundamentalmente en la modelación de las mismas mediante software bidimensional (2D) como INFOWORKS, IBER, GUAD2D, etc.

Además, existen numerosas herramientas de apoyo al redactor de los estudios y a la Administración competente para la toma de decisiones tales como bases cartográficas, el Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables (SNCZI), estudios de tráfico, etc.

Queda pendiente el salto cualitativo en un aspecto fundamental, la modelación del proceso de rotura, a partir del cual se deriva todo el proceso de propagación de la onda de avenida. 

Francisco Javier Caballero, profesor del Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas

Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas

Aquí puedes leer las dos entregas de esta serie de artículos sobre la rotura de presas y balsas:

Estudios de rotura de presas y balsas

Estudios de rotura de presas y balsas, herramientas complementarias

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