LA FRASE DEL DÍA.

martes, 31 de enero de 2012

GRANDES ERRORES: PRESA DE TETON.

La presa de Teton, así llamada por el río donde se encontraba, fue una presa de tierra construida en el estado de Idaho, entre los condados de Fremont y Madisón, cuyas funciones eran proveer agua para irrigación, protección contra inundación, generación de energía eléctrica y recreación. Su construcción finalizo en Noviembre de 1975 y solo aguanto en pie hasta el 5 de Junio de 1976. Su colapso no se debió a un gran desastre natural ni a una excesiva megalomanía a la hora de concebir la estructura. En realidad fue debido a un mal diseño inicial. Algo sorprendente, ya que fue diseñada por el US Bureau of Reclamation (institución que depende del ministerio del interior de los EEUU), una autoridad mundial en el diseño y construcción de presas. En la imagen puede verse lo que queda de ella.






Las dimensiones eran de 93m de alto aproximadamente, 940 metros de largo y un ancho de la base de 520 m. Su capacidad era de 288.954.000 m3. Su coste de construcción fue en torno a los 100 millones de dólares pero el gobierno se vio obligado a pagar unos 300 millones más en indemnizaciones debidas a los prejuicios ocasionados por la inundación posterior al colapso. El costo total de los daños provocados llego a considerarse de 2.000 millones de dólares. Finalmente, el coste en vidas se calcula en 14 personas y 13.000 cabezas de ganado.

En resumen, era una presa que lo tenía todo a su favor (una institución seria y respetada tras el diseño, recursos para la correcta construcción y un lugar adecuado para su emplazamiento) para aguantar durante mucho tiempo. Sin embargo no fue así.

Lo que ocurrió el día el fatídico día de Junio empezó, o mejor dicho fue detectado, ya que el problema venia de mucho antes; aproximadamente a las 7 de la mañana cuando se detectaron filtraciones en ambos estribos de roca en la orilla, aguas abajo a cierta distancia de la base de la presa. En un principio no se considero peligroso dicho suceso (aunque se siguió su evolución con interés).

Sin embargo lo peor aún estaba por llegar. A las 9:30 se detecto humedad en el paramento aguas abajo, cerca de uno de los estribos. Dicha humedad rápidamente se convirtió en un pequeño chorro de agua (algunas informaciones dicen que entre 0.57 y 0.85 m3/s) que iba arrastrando consigo los materiales del paramento. Aquí se activaron definitivamente las alarmas dentro de las cabezas pensantes responsables. Para solucionar la situación se enviaron bulldozers para tapas la brecha. No sirvió de nada.






Rápidamente el caudal filtrado y la cantidad de materiales arrastrados del cuerpo de la presa se fue haciendo cada vez más grande.








A las 11:15 se puso en marcha la evacuación de la gente aguas abajo y finalmente, la presa colapsa a las 11:57. Apenas dos horas y media después de detectarse la infiltración en el cuerpo de la presa y cuatro horas después de hacerse evidentes las infiltraciones por debajo de la presa, esta colapso completamente.






Para saber las causas del desastre primero hay que conocer la estructura de la presa y para que fue concebida.

Las partes de la presa de Teton eran:

-Un núcleo central (1) de limos eólicos compactados en capas de 15 cm con rodillos vibratorios. Este material rellena también la gran zanja o rastrillo excavado en el valle y en los estribos de roca.
-Aguas arriba y aguas abajo del núcleo se disponen dos espaldones de material granular (arena y grava) de alta permeabilidad (2), que fueron compactados a una densidad relativamente baja. La función principal de estas capas es evitar el arrastre del núcleo por parte del agua que trae el río.
-Lo anterior descansaba sobre riolita, en las empinadas laderas del valle del río Teton. Roca volcánica, de edad terciaria, densamente fisurada con espesores de junta que variaban típicamente entre 5 y 7 cm, aunque se podían encontrar aberturas considerablemente mayores (30 cm). Esta fisuración de la riolita de las paredes del cañón del río Teton es una de las características más sobresalientes del emplazamiento. Por otra parte, en el fondo del valle se habían depositado suelos aluviales (3).



El núcleo es de muy baja permeabilidad y es el responsable de que el agua pase al otro lado de la presa de forma muy lenta. Esto provoca que se almacene el agua restante en el lado aguas arriba de la presa.


Por el contrario, los espaldones deben de ser muy permeables para dar salida rápidamente al agua que les llegue. Además, estos espaldones impiden que la fuerza del agua se lleve el material del núcleo, que como se ha dicho antes es el que retiene realmente dicho líquido.

Debajo del espaldón de aguas abajo (en la base de la presa) se suele colocar un sistema de desagüe que ayude a la evacuación segura del flujo de agua que pasa por el núcleo y llega a dicho espaldón.









Los estudios que se realizaron tras el colapso dieron varias teorías pero lo más probable es que la presa fallase debido a que en algún punto del estribo donde se inicio el fallo, la pantalla de impermeabilización (núcleo) fuese permeable. Esto permitió al flujo de agua circular a través de la presa y provoco la pequeña horadación de la presa que se ha visto en las primeras imágenes. Según fluía el agua, esta iba arrastrando más material y según iba arrastrándose más material del cuerpo de la presa, iba aumentando el flujo de agua. Era un proceso que se retroalimentaba y que explica por que los bulldozers no pudieron tapar la brecha.

Otra teoría dice que la presa colapsó debido a las tensiones generadas al hacerse el pequeño conducto inicial. Dichas tensiones fueron agrandando el hueco por el que circulaba el agua a través de la presa. Lo cierto es que los limos eólicos secos son un material frágil, por lo que esta hipótesis es posible.

De hecho, ambas hipótesis son compatibles y el colapso pudo venir por ambas razones al mismo tiempo.

Finalmente un último detalle que ayudo. La presa de Teton no tenía ningún sistema de desagüe bajo el espaldón de aguas abajo. Dicho elemento puede no ser necesario por cálculo pero hubiese ayudado mucho a evitar el fallo de haber estado presente.

Así pues la presa de Teton fue un fiasco de la ingeniería, un desastre económico y una tragedia para los habitantes de las poblaciones cercanas. Sin embargo las lecciones aprendidas de ella han sido muy útiles para el diseño de presas posteriores. Siendo el detalle más inmediato la inclusión del sistema de drenaje a la hora de diseñar una presa de tierra así como el endurecimiento de las normativas de cálculo y diseño de presas en todo el mundo.

Y es que como dijo alguien una vez “yo me hice ingeniero porque me gusta el sistema de ensayo y error y error y error y error y error…”

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