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Honduras –Water and Sanitation Project

Informe de seguridad de la presa Nacaome (José Cecilio del Valle)

Proyectos en desarrollo (Jiniguare – Jacaleapa)

Ing Alejandro Pujol Especialista en Seguridad de presas

Noviembre 2018

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ABREVIATURAS Y ACRONIMOS

Español Inglés

AMDC Alcaldía Municipal del Distrito Central de Tegucigalpa.

Municipality of the Central District Tegucigalpa.

BM Banco Mundial WB Word Bank

CAF Banco Latinoamericano de Desarrollo

Latin American Development Bank (CAF),

CMP Crecida Máxima Probable CMF Credible Maximum Flood

CONASA Consejo de Agua y Saneamiento Water and Sanitation Council

COPECO Comité Permanente de Contingencia

CODEM Comité de Emergencia Municipal

ICOLD Comisión Internacional de Presas

ICOLD International Commission on Large Dams

JICA Agencia Japonesa Internacional de cooperación

JICA Japan International Cooperation Agency

MFP Modo de falla posible PFM Possible Failure Modes

O&M Operación y Mantenimiento O&M Operation and Maintenance

OP Política Operacional OP Operational Policy

PAE Plan de Acción de Emergencia EAP Emergency Action Plan

PPE Plan de Preparación para Emergencia

EPP Emergency Preparedness Plan

HCR Hormigón compactado con rodillo

RCC Roller compacted Concrete

SAS Servicio de Agua y Sanidad WSS Water Sanitary Service

SANAA Servicio Autónomo Nacional de acueductos y alcantarillado

Autonomous National Water supply and sewerage services

SAT Sistema de Alerta Temprana

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INFORME DE LA SEGURIDAD DE LA PRESA Nacaome y estudios Jiniguare y Jacaleapa

SINAGER Sistema Nacional de Gestión de Riesgo

National system of risk management

UGASAM Unidad de Gestión de Agua y Saneamiento Municipal

UMGIR Unidad Municipal de Gestión Integral de Riesgo

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INFORME DE SEGURIDAD DE LAS PRESAS

ÍNDICE

1 RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................. 1

2 INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 3

3 PROPÓSITO Y ALCANCE DEL TRABAJO ................................................... 4

4 ASPECTOS GENERALES DE LA SEGURIDAD DE PRESAS ..................... 5

5 DOCUMENTACIÓN CONSIDERADA ............................................................ 7

6 DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS Y PROYECTOS, CUESTIONES CLAVES Y RECOMENDACIONES ....................................................................................... 7

6.1 Presa Nacaome ........................................................................................ 8

6.1.1 Instrumentación ................................................................................ 12

6.1.2 Sistema de drenaje ........................................................................... 17

6.1.3 Sistema de descarga de caudales .................................................... 18

6.1.4 Capacidad de evacuación y estado del vertedero ............................ 21

6.1.5 Sistema de alerta temprana .............................................................. 22

7 REQUERIMIENTOS BASICOS A DESARROLLAR .................................... 22

7.1 Garantía de provisión de agua y seguridad operativa de los embalses .. 22

7.1.1 Estudio de balance hídrico y operación segura del embalse. ........... 23

7.2 Verificación Hidrológica ........................................................................... 23

7.3 Control de colmatación del embalse ....................................................... 23

7.4 Verificación Sísmica ................................................................................ 24

7.5 Mantenimiento ......................................................................................... 24

7.6 Operación segura y vigilancia ................................................................. 24

7.7 Manuales y normas operativas ............................................................... 25

7.8 Paneles de Expertos ............................................................................... 25

7.9 Análisis de riesgo .................................................................................... 26

7.10 Planes de acción ante Emergencia ......................................................... 27

7.11 Capacitación ........................................................................................... 28

8 VISITA A LOS EMPLAZAMIENTOS DE LOS NUEVOS PROYECTOS ...... 29

8.1 Proyecto de la presa Jiniguare ................................................................ 30

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8.1.1 Análisis expeditivo del Proyecto Jiniguare desde el punto de vista de la Seguridad de Presas ................................................................................. 30

8.2 Proyecto de la presa Jacaleapa (Rio Sabacuante) ................................. 38

9 REUNIONES CON AUTORIDADES Y REPRESENTANTES. ..................... 39

10 AUTORIDAD DE SEGURIDAD DE PRESAS Y NORMAS .......................... 39

11 PLAN DE ACCIÓN ....................................................................................... 40

11.1 Nacaome ................................................................................................. 40

11.2 Jiniguare y Jacaleapa .............................................................................. 40

ANEXO A ............................................................................................................. 41

ESTIMACIÓN PRELIMINAR DE COSTOS ....................................................... 41

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1 RESUMEN EJECUTIVO

Debido a la relación de los nuevos proyectos de los “Sistema de Abastecimiento de Agua y Alcantarillado a la ciudad de Tegucigalpa” y “Corredor seco” con las presas existentes y nuevos proyectos en desarrollo, se ha activado la Política de salvaguardia de seguridad de presas del Banco Mundial (OP / BP 4.37) que requiere que el cliente adopte las medidas necesarias para mejorar la seguridad de las presas existentes.

El objetivo de esta consultoría es:

Realizar una inspección técnica del estado de la seguridad de la presa José Cecilio del Valle en adelante Nacaome y de su gestión.

Brindar asesoría técnica a los responsables de la operación y mantenimiento de la presa, en la determinación del alcance de las medidas de rehabilitación para mejorar la seguridad de la presa, cubriendo aspectos estructurales y no estructurales.

Elaborar un diagnóstico expeditivo de la situación actual de la presa, así como de la implementación de las prácticas internacionales de seguridad de presas, y la identificación de los riesgos actuales asociados con la seguridad de la misma.

Realizar una visita al emplazamiento de los proyectos Jiniguare y Jacaleapa, con el fin de realizar recomendaciones desde el punto de la seguridad de los diseños y estudios en desarrollo.

En base a las visitas realizadas y a la información que brindaron los Operadores y Funcionarios responsables de la presa, surge que en general se observaron deficiencias importantes o falta de la aplicación de métodos estandarizados de control, vigilancia y mantenimiento de la presa Nacaome.

La falta de implementación de gran parte de las tareas correspondientes a los “Programas de Seguridad de Presas” conlleva a que los controles de vigilancia que se realizan, no alcancen los estándares mínimos para poder realizar una evaluación del estado de seguridad de la obra visitada.

Los principales problemas estructurales detectados en la presa Nacaome, se listan a continuación:

Falta de mantenimiento del sistema de drenaje de la fundación de la presa.

Falta de mantenimiento de la instrumentación. Remplazo de unidades lectoras, equipos de medición.

No se realizan controles de deformación externa microgeodésicos.

Falta de mantenimiento de los equipos electromecánicos, tubería de presión y descarga de fondo.

Vulnerabilidad de los sistemas de operación de las compuertas existentes, en lo referente al sistema de energía de emergencia (redundancia de las fuentes de energía).

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Presencia de arbustos y árboles en los taludes y en la zona inmediata a los estribos y pie de la presa, lo que impide la realización de inspecciones y observación de aparición de filtraciones.

La sección de aforo totalizadora debe adecuarse a los rangos de caudales actuales.

No se cuenta con una red de alerta temprana pluviométrica e hidrométrica para operación del embalse en ocasión de crecidas.

Desde el punto de vista de la seguridad no estructural se observaron algunas deficiencias como:

No hay implementados programas de seguridad de presas

No se cuenta con una actualización de las crecidas de diseño (CMP) en base a nuevos datos hidrológicos.

Se requiere verificación de la capacidad de descarga de los vertederos y la determinación de borde libre para evitar una falla por sobrepaso de la presa de enrocado.

Falta de ensayos programados y protocolizados del equipamiento electro mecánico.

No se han realizado verificaciones estructurales de la presa en base a nuevos estudios sísmicos.

No hay procedimientos regulares de vigilancia. No se realizan inspecciones protocolizadas a partir de guías ni inspecciones expertas por parte de especialistas en seguridad de presas.

No se cuenta con un archivo de documentos de proyecto y de auscultación.

No se realiza el análisis de comportamiento de las obras ni evaluación del estado de seguridad de la presa.

Falta de clasificación de la presa en función de las consecuencias de sus fallas.

Inexistencia de Planes de Acción ante Emergencias (PADE y PAE).

Escasa capacitación del personal técnico responsable de la seguridad de la presa.

No se cuenta con Software de procesamiento y análisis de la información de auscultación para el diagnóstico de seguridad

No se cuenta con modelos hidrológicos de cada cuenca para elaboración de pronóstico de crecidas y operación del embalse.

Se realizó el mismo día 8 de noviembre por la tarde, una reunión con los responsables de la presa (Ings. Juan Francisco Argeñal, Carlos Perez, Jorge Umansov) en las oficinas de Mi-Ambiente, en la ciudad de Nacaome, con el fin de explicitar la Política Operacional de Seguridad de Presas del Banco Mundial (OP) 4.37 y compartir los criterios y recomendaciones del ICOLD.

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Se evaluó la necesidad de apoyar acciones con el fin de implementar el “Programa de Seguridad” de cada presa, así como el análisis de riesgo de la presa dada la importancia que este embalse tiene para garantizar la provisión de agua para consumo y riego, y evitar inundaciones en las urbanizaciones aledañas al cauce.

Respecto a las visitas a los emplazamientos de las futuras presas Jiniguare y Jacaleapa y a la lectura de los documentos de las tareas realizadas y estudios en curso, se apreciaron los siguientes aspectos vinculados a la seguridad de las presas siendo los de mayor importancia:

Los proyectos o estudios no están siendo revisados por un Panel de Expertos.

Se sugiere realizar un análisis de riesgo técnico-económico, programático, social y ambiental del conjunto de proyectos o soluciones en apoyo a la toma de decisión.

En el caso de Jiniguare

o No se tuvo en cuenta entre los criterios de diseño requerimientos de seguridad hídrica para reducir el impacto de las crecidas.

o La verificación dinámica de la presa no está siendo realizada de acuerdo al estado del arte.

o No hay un diseño de instrumentación para auscultación acorde a los escenarios de falla posibles y no se especifican sistemas automáticos con emisión de alarmas.

En el caso de Jacaleapa

o Se elaboraron los “Términos de Referencia para la Contratación de la Consultoría para Elaboración del Estudio de Factibilidad y Diseño Final del Proyecto Construcción de las Presas en el Ríos Sabacuante, Municipio del Distrito Central, Departamento de Francisco Morazán”. En los que no se requiere como objetivo el estudio de seguridad hídrica para reducir el impacto de las crecidas sobre Tegucigalpa.

o No se establecen lineamientos básicos para los estudios hidrológicos y sísmicos acordes al estado del arte.

2 INTRODUCCIÓN

El Banco Mundial realizó una misión técnica de seguridad de la presa del 5 al 9 de noviembre de 2018, que incluyó una reunión para exponer los hallazgos resultantes de las visitas a las presas: Los Laureles y Concepción, realizadas en el mes de septiembre con la presencia de BM, UGSAM, AMDC y CONASA.

El día 8 de noviembre, se realizó una evaluación preliminar del estado de la seguridad de la presa Cecilio del Valle en adelante Nacaome, con el fin de programar las medidas necesarias para garantizar la seguridad operativa. La misión fue

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acompañada por los Ings. Juan Francisco Argeñal, Carlos Perez y Jorge Umanzov, a quienes deseo expresar un muy especial agradecimiento por su amable apoyo y hospitalidad.

El día 9 de noviembre se realizó una visita al emplazamiento donde se estudia el proyecto de la presa Jiniguare, con los Ingenieros; Eddy Larios (Jefe del proyecto), y Ricardo Velasquez perteneciente a la empresa ACI, Roberto Moran y Marco Moreno de la empresa SANAA. A continuación, se visitó la zona del cierre del estudio correspondiente a la presa Jacaleapa (Sabacuante), con los Ings Roberto Moran y Marco Moreno de la empresa SANAA, a quienes deseo expresar un muy especial agradecimiento por su amable apoyo y hospitalidad.

Por la tarde del mismo día 9 de noviembre, se participó en una reunión con el Señor Alcalde de Tegucigalpa Ing. Nasry Asfura, a quien se le presentaron los requerimientos del programa de Seguridad de presas y los principales hallazgos resultantes de las visitas a las presas Los Laureles y Concepción, en especial lo relacionado con la seguridad hídrica.

La presa multipropósito Nacaome, se encuentra ubicada en la cabecera de la cuenca del río Grande o Nacaome, en la zona sur oriental del país, perteneciente al llamado “Corredor seco”. Fue construida con el objetivo de crear un reservorio destinado a proveer agua para consumo y riego, en especial durante la temporada de sequías. La misma se diseñó en una primera etapa con un vertedero libre, compuesto por 8 vanos, con las previsiones necesarias para el montaje de compuertas en una segunda etapa, y así incrementar el volumen de reservas en 14 millones de m3.

Se equipó con una central hidroeléctrica con 30MW de potencia, que en la actualidad se encuentra sub explotada.

3 PROPÓSITO Y ALCANCE DEL TRABAJO

El presente informe tiene por objeto presentar una evaluación de la seguridad de la presa Nacaome, perteneciente al “Corredor seco”, y de los estudios de dos de las futuras presas de embalse, las cuales incrementarán la provisión de agua y control de las crecidas de la ciudad de Tegucigalpa.

El trabajo de esta consultoría implicó:

a. Inspeccionar la presa Nacaome.

b. Realizar reuniones con los representantes de SANAA, AMDC, UGASAM y MI Ambiente para exponer y compartir las prácticas actuales de operación, vigilancia y mantenimiento que hacen a la seguridad de presas, y recoger información de los proyectos.

c. Proporcionar orientación a los responsables de la seguridad de la presa en lo concerniente a la implementación de los Programas de Seguridad recomendados por el ICOLD en el Boletín 138, así como también en los estándares y guías de vigilancia compendiados en el Boletín 158.

d. Revisar los informes y registros de diseño y construcción disponibles.

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e. Revisar los informes de inspección de seguridad de presas realizados por los responsables de la presa.

f. Evaluar los procedimientos y condiciones operacionales actuales, incluidos los Planes de instrumentación, Manuales de Operación y Mantenimiento y el Plan de Preparación para Emergencias, si están disponibles.

g. Evaluar la estructura organizacional, el personal, el presupuesto, el equipo y las instalaciones necesarias para operar y mantener la presa de una manera segura y sostenible.

h. Asesorar en el programa de medidas de mejora y/o remediales de seguridad que cubran aspectos estructurales y no estructurales, si los hubiera. Estos pueden incluir obras civiles, instalación de instrumentos de monitoreo de seguridad de presas, actualización del procedimiento/capacidad de la operación y mantenimiento, la preparación para emergencias, etc., con el fin de garantizar el funcionamiento seguro y confiable de la presa.

i. En los casos que se requieran datos de campo adicionales antes de recomendar o evaluar el diseño y los costos de los trabajos de reparación, se sugerirá la necesidad de perforaciones adicionales, muestreo, pruebas de laboratorio, métodos de prospección o la instalación de instrumentos de monitoreo, u otras exploraciones de campo.

j. Revisar el marco normativo vigente y la capacidad institucional del operador de la presa del Sistema de Abastecimiento de Agua de MI Ambiente y recomendar, si fuera el caso, la necesidad de capacitación o de soporte técnico.

k. Realizar un informe que resuma los hallazgos y recomendaciones, que constituirán la base para preparar el alcance y el presupuesto de las actividades relacionadas con la seguridad de la presa y los proyectos.

4 ASPECTOS GENERALES DE LA SEGURIDAD DE PRESAS

El informe procura responder a los requerimientos formulados por el Banco Mundial para la aplicación de la OP 4.37, en base a la información recibida y analizada, así como a los criterios y recomendaciones del ICOLD al respecto.

Con los responsables y operadores de la presa se revisó la efectiva aplicación de las actividades que se requieren llevar adelante en un “Programa de Seguridad de Presas”, del Boletín Nº 138 del ICOLD, el cual se resume en el siguiente cuadro de la Figura 4.1:

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Figura 4.1: Programa de Seguridad de Presas

El Programa de Seguridad de Presas, implica efectivizar las tareas compuestas por la planificación y programación de todas las actividades involucradas en el tema, las que incluyen las actividades de monitoreo y vigilancia (auscultación, instrumentación e inspecciones de la presa), los ensayos de equipos asociados a la operación de caudales, la operación del embalse durante crecidas, las revisiones de seguridad estructural, el mantenimiento de las obras, la actualización del archivo y gestión de la documentación técnica, y los aspectos principales de la preparación para la emergencia.

Así mismo deben hacerse las previsiones para su actualización permanente y para la capacitación periódica de todo el personal con responsabilidades en su gestión.

Por otro lado, se destacó la necesidad de realizar un estudio de “Análisis de Riesgo” de las obras del sistema, con el fin de priorizar en el futuro las acciones tendientes a contar con presas y estructuras lo más seguras posibles, con las consecuencias más bajas posibles ante una falla.

Se expuso a las autoridades el requerimiento del Banco por medio de la “Política Operacional OP 4.37”, la que ha establecido estándares de seguridad de presas aplicados a las obras financiadas por la entidad.

La salvaguardia adoptada por el Banco Mundial en relación con la seguridad de presas OP 4.37 es de carácter amplio y alcanza a cualquier Programa o Proyecto que involucra, de forma directa o indirecta, la construcción de nuevas presas, la operación y mantenimiento de presas preexistentes y/o actividades que dependen de las presas existentes. La condición de operación y mantenimiento de presas preexistentes es interpretada por el Banco Mundial también de forma amplia, alcanzando todas las estructuras de acumulación o almacenamiento de agua que se relacionen con el objetivo del Programa o Proyecto.

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Los estándares de esta norma operativa son de aplicación extensiva a nivel mundial como, por ejemplo:

La revisión por parte de un Panel Independiente de Expertos (Integrado por tres o más especialistas) en las etapas de la investigación, el diseño o la implementación de tareas de rehabilitación de las presas con sus estructuras de operación y control.

Precalificación de oferentes durante el proceso de licitación y contratación.

Implementación de inspecciones de seguridad periódicas de la presa por parte de Expertos (Panel de Seguridad), después de la finalización de las obras y durante toda su vida útil.

5 DOCUMENTACIÓN CONSIDERADA

La información de los proyectos revisados es muy escasa, y a los fines de la encomienda solo se tomó conocimiento de los contenidos incluidos en los siguientes documentos:

N° Título Autor Fecha

1 ESTUDIO Y DISEÑO DE JINIGUARE Y REFERENCIAS DE SABACUANTE

Roberto Rivera Morán SANAA

Noviembre 2018

2 “ESTUDIO DE CONTROL DE INUNDACIONES EN LA CIUDAD DE TEGUCIGALPA “

iPresas – BID Junio 2018

3 INFORME DISEÑO DE LAS OBRAS DE MITIGACIÓN DE LAS INUNDACIONES

TECHNIPLAN – BETA Estudio – BID

Enero 2018

4 ARQUITECTURA DE UN SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA PARA TEGUCIGALPA

TECHNIPLAN BETA Estudio – BID

Mayo 2018

5

IDENTIFICACIÓN PRELIMINAR DE MODOS DE FALLO EN LA GESTIÓN DE RIESGOS DE INUNDACIÓN DE TEGUCIGALPA (HONDURAS)

iPresas – BID Julio 2016

6 Información datos básicos Presas – Correo Marco Antonio Agüero Noviembre 2018

6 DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS Y PROYECTOS, CUESTIONES CLAVES Y RECOMENDACIONES

Durante la visita se relevó información, se identificaron problemas y deficiencias en el estado de seguridad de la presa, tanto desde los puntos de vista estructurales como no estructurales en diversos grados, a saber:

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6.1 Presa Nacaome

La presa está compuesta por 3 estructuras;

Un cierre principal con vertedero, del tipo de gravedad de hormigón, construida con la metodología del tipo RCC (hormigón compactado con rodillo), con su cara de aguas arriba revestida con una membrana de PVC que le provee una eficiente estanqueidad, dado que se observan muy pocas filtraciones a través del cuerpo de la presa.

Una estructura de transición paralela al cauce del tipo de gravedad de hormigón, construida con la metodología del tipo RCC, con su cara expuesta al agua revestida con una membrana de PVC, que permitió el desplazamiento hacia aguas abajo del cierre de margen izquierda afectado por una falla geotécnica.

Una presa de enrocado con un núcleo estanco central, que cierra contra el estribo.

El día 8 de noviembre se visitó la presa recorriendo el pie de aguas abajo, la casilla de instrumentación, la cámara de operación de la compuerta de la tubería forzada, galería de conducción forzada, las galerías de inyección y drenaje, el estribo de margen derecha, el coronamiento, la transición hacia la presa de enrocado de margen izquierda y el estribo de margen izquierda.

Se observó abundante cobertura vegetal tanto en el talud de aguas abajo de la presa de enrocado como en su estribo izquierdo, esto mismo se distingue en el estribo derecho donde apoya la presa de hormigón, y en ambas laderas próximas de aguas abajo (Fotografía 6.1). Esta situación particular impide una inspección efectiva del estado de ambos contactos, y detección de posibles filtraciones a través de la roca de apoyo.

Fotografía 6.1 Estribos cubiertos de vegetación

Se observó el estado de la membrana de aguas arriba desde el coronamiento, sin apreciarse daños en la zona expuesta, también se observó la rápida de descarga del vertedero, el cuenco amortiguador y la restitución al río.

En la Fotografía 6.2 se aprecia el estado general de la presa principal y el muro de vinculación.

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Fotografía 6.2 Vista desde aguas abajo de la presa principal

En la siguiente tabla se han resumido los datos más relevantes obtenidos durante la visita y aspectos relacionados con las posibles consecuencias de una rotura de las estructuras, así como condiciones de seguridad estructural y no estructural.

INFORMACIÓN GENERAL

Nombre de la presa José Cecilio del Valle

Nombre del río Río Grande o Nacaome

Propietario Mi Ambiente

Función y propósito de la presa. Multipropósito. (Reservorio de agua potable, riego y energía)

Volumen de embalse actual 29 Hm3, útil 13 Hm3

Volumen 2da etapa, con compuertas 43 Hm3, útil 27 Hm3

Presa

Tipo de presa principal Gravedad

Presa Margen Izquierda Enrocado con núcleo

Altura (m) 54m

Longitud de coronamiento (m) 324m

Ancho de coronamiento 7m

Talud agua arriba presa principal 0,075H/1V

Talud aguas abajo presa principal 0,8H/1V

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Información disponible

Método de construcción presa principal Hormigón compactado con rodillo (HCR), con membrana de PVC impermeable en la cara de aguas arriba.

Volumen de RCC 285.000m3

Volumen de enrocado 193.000m3

Año de puesta en servicio 1992

Condiciones sísmicas de diseño original No informada

Disponibilidad de planos conforme a obra

Existen planos de diseño original para construcción en papel no digitalizados y no son conforme a obra.

Vertedero

Capacidad original No informada

Tipo Creager

Operación Libre

Cantidad de vanos 8

Estructura de disipación Cuenco de amortiguación

Obras de extracción

Cantidad 1 Toma de agua

Caudal máx. agua cruda 0,31 m3/s

Descarga al río a cota máxima 76 m3/s, por central hidroeléctrica o descarga directa al cauce

Mantenimiento de la conducción No fue mantenida, se requiere realizar un nuevo tratamiento de protección anti corrosiva.

Central Hidroeléctrica

Potencia instalada 30 MW

Unidades 2 X 12,5 MW y 1 de 5 MW

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Descargador de Fondo

Equipamiento de control Válvula de chorro hueco

Consecuencias de rotura Muy alta

Población involucrada

Hay población y 5 tomas de agua con plantas de tratamiento aguas abajo de la presa, correspondiente a los municipios de; San Antonio de Flores, Pespire, San Lorenzo y Nacaome. Población de más de 100.000 personas.

Rutas, puentes o infraestructura Se informó que hay varios puentes, 5 tomas para agua de consumo y otras para riego.

Condiciones de seguridad estructural

Presa principal de HCR Filtraciones reducidas en la zona central. Presencia de filtraciones en el apoyo de margen derecha, con mayores niveles de subpresión en los tubos de alivio de la roca de fundación.

Presa de enrocado Filtraciones reducidas en la galería de inspección. La abundante vegetación en el estribo y pie de presa no permite la inspección y observación de posibles filtraciones.

Coronamiento En buen estado

Estado de los taludes de aguas abajo En buen estado

Pie de presa Se observaron filtraciones reducidas

¿Sistema de drenaje pluvial está en buen estado de funcionamiento?

Si

¿Se observa presencia de vegetación aguas abajo de la presa que no permita una adecuada inspección?

Si, abundante en ambos estribos

Estado de mantenimiento Deficiente

Aspectos de cuidado No se controla la presa de enrocamiento de MI.

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No se realizan controles de deformación microgeodésica externa.

Instrumentación Deteriorada por falta de mantenimiento y obsolescencia. Gran parte de la instrumentación no se mide por falla de los sistemas de mediciones manuales y de la central automática.

Seguridad no estructural

¿Existen Manuales de Operación, Mantenimiento y Auscultación?

No

¿Se realizan inspecciones periódicas rutinarias, con informes de novedades?

No

¿Existe un Archivo completo con planos e informes de la construcción y operación?

No

¿Se realizan Informes anuales de diagnóstico de seguridad?

No

Se realizan Auditorias de Seguridad de la presa y ensayos de órganos de descarga

No

¿Existe Plan de Acción ante emergencia (PAE)?

No

¿Los organismos de defensa Civil y habitantes conocen el PAE?

No

Categoría de la presa Alto riesgo (Habitantes aguas abajo) y provisión de agua potable.

En base a lo observado durante la inspección surgen los siguientes aspectos y recomendaciones de acciones:

6.1.1 Instrumentación

6.1.1.1 Sistema automático de medición

La presa cuenta con instrumentación, en gran parte eléctrica, equipada con un sistema de lectura automática programable, ubicada en una casilla concentradora al pie de la presa (Fotografía 6.3).

El sistema de adquisición de datos automático no se encuentra operable. Tiene como función lograr por un lado la información en tiempo y forma, y por otro, poder realizar el procesamiento de la misma a través de un software de control. El objetivo es

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implementar un sistema de generación de alarmas internas, cuando se superan límites preestablecidos, que alerten del inicio de un comportamiento anómalo.

Fotografía 6.3 Casilla de Auscultación y sistema automático de medición de instrumentos

Acciones: Realizar una evaluación del estado del sistema automático de medición y control de la instrumentación eléctrica:

Renovación, por parte del proveedor del sistema (PIZZI), del hardware y software de control operativo, con capacidad de programación local de frecuencias de lectura, agrupación de instrumentos, y otros comandos de control, a requerimiento del responsable de la seguridad de la presa.

Implementar un programa de procesamiento y control (Software), con administración de la base de datos de la información automática y de lectura manual, con control de leyes de respuesta, bandas de plausibilidad y límites preestablecidos, con emisión de alarmas ante mediciones anómalas.

6.1.1.2 Control de presiones de poros en la fundación

La fundación de la presa de hormigón y la de enrocado fueron instrumentadas con piezómetros eléctricos a cuerda vibrante, instalados en la fundación a distintas profundidades (Fotografía 6.4). Estos instrumentos se encuentran fuera de servicio por falta de unidad de lectura manual y falla del sistema automático, por lo que no se cuenta con información respecto a la eficiencia de las cortinas de estanqueidad y de drenaje, ni del estado de las subpresiones, aspecto clave para la verificación de la estabilidad de la presa de hormigón.

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Fotografía 6.4 Distribución de piezómetros a cuerda vibrante

Acciones: Realizar una evaluación del sistema de instrumentación de control de presiones de poros, con el objeto de evaluar si el mismo cubre el control de los modos de fallas posibles, en especial en lo vinculado a los estribos y en especial a la fundación de la presa de enrocado.

Adquirir una nueva unidad lectora de instrumentos eléctricos a cuerda vibrante

Adquirir una nueva zonda graduada, para medición de niveles freáticos o piezométricos.

Reacondicionar los instrumentos defectuosos o remplazar aquellos que dejaron de funcionar.

6.1.1.3 El sistema de colección y medición de los caudales

Los medidores de filtración y caudales de drenaje ubicados al pie de la presa, se componen de dos aforadores totalizadores, uno que mide el caudal proveniente de la presa de hormigón y otro que colecta las filtraciones de la presa de enrocamiento, de margen izquierda, el cual se encuentra inundado y solo se desagota previo a realizar los aforos.

El colector de la presa de hormigón se encuentra equipado con sensor de nivel automático que se encuentra fuera de servicio. El mismo cuenta con una placa de aforo sobredimensionada para los caudales existentes (Fotografía 6.5). Al encontrarse las placas fuera de rango, no es posible medir con la precisión las variaciones de caudales, aspecto de suma importancia en la detección de fallas en la cortina estanca de la presa, hidrofracturas en la fundación o degradación de las cortinas de estanqueidad.

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Fotografía 6.5 Sistema de aforo totalizador presa de hormigón

Acciones: Revisar y reproyectar el sistema de aforo

Cambiar las placas de aforos y colocar escalas graduadas de precisión

Instalar secciones de aforos en las galerías, con el fin de sectorizar y controlar especialmente las distintas zonas de aportes.

Analizar el impacto del bombeo en el aforador ahogado que colecta las aguas provenientes de la presa de enrocado, de manera de evitar influencias de flujos de filtración transitorios de la red de filtración.

Realizar análisis fisicoquímico de muestras de agua del embalse y de filtraciones, con el fin de evaluar cambios en la composición de elementos disueltos o eventuales arrastres de finos, teniendo en cuenta que la presa se funda en roca tobasea (cenizas volcánicas).

6.1.1.4 Sistema de medición de deformaciones

La presa solo cuenta con dos péndulos invertidos, de los cuales solo funciona el ubicado a la izquierda del cauce, equipados con sendas mesas de lectura automática y manual, que permiten conocer los giros de la presa y los desplazamientos respecto a la fundación (Fotografía 6.6). Se observaron muestras de óxidos en el dispositivo de medición y falta de lubricación, y las mesas de medición automáticas se encuentran fuera de servicio.

No se cuenta con un sistema de control de deformaciones absolutas de tipo microgeodésica plani-altimétrica de la presa de enrocado, estructura de transición, presa principal y vertedero, referenciadas a pilares ubicados en las márgenes de aguas abajo. Los puntos de control deben ser ubicados en las estructuras a relevar, a

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través de estaciones totales de alta precisión y niveles electrónicos con miras invar, con el objetivo de conocer las deformaciones generales y chequear el funcionamiento de los péndulos y medidores de juntas.

Fotografía 6.6 Foto Izq. Péndulo con mesa de lectura automática - Foto Der Flotador fallado péndulo derecho

Las juntas no están siendo controladas, debido a que los calibradores extensométricos o medidores biaxiales eléctricos de juntas no cuentan con unidad lectora, mientras que los marcos mecánicos tienen roto (fuera de servicio) el dispositivo de lectura (Fotografía 6.7)

Fotografía 6.7 Izq. Calibradores extensométrico eléctrico – Der Medidor extensométrico mecánico

Acciones: Se requieren realizar las siguientes tareas:

Implementar un programa de mantenimiento de los péndulos y remplazo de los sistemas automáticos de medición.

Remplazar el medidor extensométrico mecánico y adquirir un marco de calibración.

Diseñar, construir y medir las deformaciones externas a través de un sistema de control microgeodésico, con precisiones del orden de +/- 1 mm, y realizar controles semestrales con niveles de embalses mínimos y máximos.

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6.1.1.5 Control de acciones sísmicas

El comportamiento dinámico de las estructuras requiere ser controlado ante un evento sísmico, para lo cual se necesitan registrar las acciones que se generan en la fundación de las estructuras y su respuesta dinámica, de modo de obtener los espectros de acción y reacción necesarios para su verificación.

Acciones: Implementar un sistema de control de acciones y reacciones sísmicas.

6.1.2 Sistema de drenaje

Durante el recorrido por las galerías de drenaje e inspección, pudieron observarse algunos drenes y pozos de alivio de la fundación y estribos con depósitos de finos y bacterias, o con presencia de carbonatos (Fotografía 6.8). Estos últimos probablemente provienen de la lixiviación de los calcios libres del cemento de la cortina de inyección o inyecciones de consolidación, y van progresivamente colmatando las perforaciones o conductos de drenaje, pudiendo provocar un aumento indeseable de las subpresiones bajo la presa.

Fotografía 6.8 Drenes con depósitos de finos, bacterias y lixiviación de carbonatos.

En la galería de inspección y drenaje, ubicada bajo el núcleo de la presa de enrocado, se observaron aportes de finos y bacterias a través de los drenes existentes en los muros laterales (Fotografía 6.9)

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Fotografía 6.9 Galería de margen Izquierda

Acciones: Realizar un programa con el fin de mejorar y mantener el sistema de drenaje activo, para lo cual se recomienda:

Ejecutar la limpieza profunda con hidrolavadora de alta presión y dar mantenimiento continuo al sistema de drenaje de la fundación y del cuerpo de la presa.

Colocar sifones donde se observen depósitos de carbonatos de calcio, para evitar el ingreso de aire al interior de los drenes y la precipitación de carbonatos en el interior de los mismos, lo que con el tiempo provoca la colmatación y obstrucción del dren.

Emboquillar los drenes que tienen caudal y realizar mediciones volumétricas.

Realizar análisis físico-químico y bacteriológico del agua y los materiales provenientes de los drenes, para controlar su evolución.

6.1.3 Sistema de descarga de caudales

6.1.3.1 Toma de agua

La presa cuenta con un edificio de toma de agua, provista de rejas en tres caras, recatas para descenso de ataguías de mantenimiento y un puente grúa circular (Fotografía 6.10). Este puente grúa permite realizar las operaciones de limpieza, extracción y mantenimiento de las rejas, e instalación de ataguías de cierre.

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Fotografía 6.10 Obra de Toma

Acciones:

Ejecutar el mantenimiento programado de los elementos electro-mecánicos, en especial de los esquemas de protección anti corrosiva.

Realizar ensayos de colocación de las ataguías y cierre de la tubería.

6.1.3.2 Cámara de operación de la compuerta de guardia

Se observó durante el recorrido que no se cuenta con un sistema de energía redundante, mientras que algunos componentes del sistema de operación oleo-electro-mecánico requieren mantenimiento con el fin de garantizar la efectiva operación de la compuerta (Fotografía 6.11).

Fotografía 6.11 Cámara de operación y equipo oleo-electro-mecánico de accionamiento

Acciones: Se requiere:

Implementar un programa de mantenimiento continuo de los sistemas de operación y remplazo de las electroválvulas dañadas.

Instalar un generador de emergencia, para dar redundancia eléctrica a los sistemas de operación de las compuertas y válvula disipadora de la descarga de fondo.

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6.1.3.3 Tubería de presión y descarga de fondo

El proyecto cuenta con una tubería de 4m de diámetro que alimenta, a través de un bifurcador, la central hidroeléctrica y la descarga de fondo hacia el cauce del río.

Se recorrió la galería de acceso en la cual se observó la presencia de material fino en uno de los drenes (Fotografía 6.12), mientras que en la galería que contiene en su interior la tubería de presión se apreció, en el muro derecho, una fisura inclinada con deposición de carbonatos (Fotografía 6.12).

Fotografía 6.12 Fisura y depósitos de finos en dren

Se revisó el estado de conservación del revestimiento de protección anti corrosivo de la tubería, observándose un avanzado grado de degradación, tanto en la tubería, donde la pintura se encuentra en su mayor parte despegada, descascarada o dañada, y en algunos puntos cubierta con depósitos carbonáticos (Fotografía 6.13), así como en los pedestales de apoyo.

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Fotografía 6.13 Estado del revestimiento anticorrosivo

Acciones: Se requiere:

Realizar una investigación del origen de los finos que se encuentran en el dren de la galería de acceso.

Realizar un relevamiento detallado del estado de la galería y de la tubería de presión (degradación y espesores).

Realizar una limpieza profunda del sector con el fin de detectar cualquier cambio que pudiera ocurrir.

Encauzar las filtraciones de la galería, que impactan sobre la tubería, para evitar la degradación del revestimiento o la deposición de carbonatos sobre la misma.

Realizar un tratamiento de protección anticorrosiva de la tubería de presión.

Realizar una inspección del interior de la tubería.

Realizar ensayos programados y protocolizados de los equipos de descarga de fondo.

En época de crecidas cuando se evacuan caudales por el vertedero, realizar descargas por el descargador de fondo, con el objeto de extraer material sedimentado y provocar renovación de las aguas muertas profundas del embalse.

6.1.4 Capacidad de evacuación y estado del vertedero

En base a los nuevos cálculos de la crecida de diseño se requiere verificar la capacidad del vertedero. Durante la visita se explicó que en ocasión de las crecidas producidas por el huracán Mitch, se produjeron desbordes a ambos lados de los muros de contención. Por otro lado, se requiere conocer el estado del cuenco amortiguador y de la erosión aguas abajo en el cauce (Fotografía 6.14).

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Fotografía 6.14 Vertedero, canal de descarga

Acciones: Realizar:

El cálculo de la capacidad de descarga del aliviadero para la crecida de diseño actualizada.

Inspección del cuenco amortiguador.

Relevamiento batimétrico del cauce aguas abajo.

6.1.5 Sistema de alerta temprana

No se cuenta con una red de alerta temprana pluviométrica e hidrométrica para operación del embalse en ocasión de crecidas.

Acciones: Proyectar y materializar un sistema que permita a los operadores contar con información en tiempo real, a partir de estaciones pluviométricas e hidrométricas en las nacientes y cauces de aporte a la cuenca y modelos de predicción dedicados, para tomar decisiones durante los eventos hidrológicos en la época de lluvias.

7 REQUERIMIENTOS BASICOS A DESARROLLAR

7.1 Garantía de provisión de agua y seguridad operativa de los embalses

La presa-embalse Nacaome fue diseñada y construida en el siglo pasado, con el objetivo principal de acumular agua para garantizar los requerimientos de consumo para las poblaciones ubicadas en los valles aguas abajo, así como cubrir las demandas de riego en las épocas secas, reducir el impacto de las crecidas y proveer de energía, entre otras finalidades.

Probablemente por razones financieras y económicas se decidió construir la obra en dos etapas, dejando la implementación de compuertas de regulación en los vanos del vertedero para una segunda etapa, con la cual podría aumentarse la capacidad útil del reservorio en 14 millones de m3, una vez generadas las demandas.

Transcurridos 26 años desde el llenado del embalse, se ha producido un aumento de la población que ha generado un incremento en la demanda de provisión de agua, al

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mismo tiempo que ha habido un aumento de la demanda para riego. Esta situación ha provocado la necesidad de operar el embalse con niveles más elevados, aumentando los riegos de inundaciones en las poblaciones aledañas al cauce, con impactos frecuentes en los sistemas de tomas de agua, entre otros.

7.1.1 Estudio de balance hídrico y operación segura del embalse.

Ambas demandas han aumentado y son superpuestas, por lo que se requiere un aumento del volumen útil del reservorio y un análisis profundo de las capacidades y normas de la seguridad operativa.

Desde el punto de vista de la seguridad, se requiere aumentar el volumen de amortiguación en el embalse, para reducir los daños en la infraestructura y aumentar la seguridad de los habitantes de aguas abajo.

Adicionalmente, se requiere garantizar el volumen de reserva de agua necesario para cubrir las demandas actuales y futuras.

Acciones: Instalación de compuertas en los vanos del vertedero.

7.2 Verificación Hidrológica

Con el transcurso del tiempo, desde que se hicieron los estudios básicos hidrológicos para determinar las crecidas de diseño, se pueden haber generado alteraciones en los resultados debido a, por ejemplo, cambios al considerar la nueva información registrada durante el período de explotación, incluida la ocurrencia de huracanes, en especial el Mitch 1998 y Agatha 2010, los cambios climáticos que están provocando largos períodos de sequias y fuertes tormentas, y la pérdida de volumen en los embalses por colmatación sedimentaria.

También se han producido cambios en los criterios de cálculos, verificación y operación de embalses multipropósitos, por lo que se requiere realizar un reanálisis del modo de operar los embalses.

Todos estos aspectos se encuentran expuestos en los recientes boletines del ICOLD, a saber:

B 169 “Global Climate Change, Reservoirs and related Water Resources”

B 170 “Flood Evaluation and Dam Safety”

B 171 “Multipurpose Water Storage”

Acciones: Se requiere verificar la crecida de diseño con la información hidrológica actualizada, considerando la influencia del cambio climático, la información actual del volumen útil de atenuación (batimetría actual), el borde libre mínimo de la presa de enrocado y el período de recurrencia. Esta acción tiene por objeto atender las condiciones de alto riesgo frente a un sobrepaso, dado que aguas abajo se encuentran viviendas en riesgo.

7.3 Control de colmatación del embalse

El ingreso de sólidos al reservorio provoca en parte la pérdida del volumen útil, reduciendo progresivamente la capacidad de reserva y de amortiguación de las crecidas, así como la posible obturación de los órganos de descarga en la toma.

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Acciones: Se requiere realizar un relevamiento topo-batimétrico a fin de conocer la evolución de la colmatación del embalse.

7.4 Verificación Sísmica

Las grandes represas fueron las primeras estructuras que han sido diseñadas contra los terremotos en casi todas partes del mundo. Sin embargo, en ese momento el peligro sísmico estaba representado típicamente por un coeficiente sísmico, por ejemplo, de 0.1 de g, casi independientemente del peligro sísmico en los sitios de la presa que a menudo no se conocía, mientras que para el análisis sísmico se utilizaba el método pseudoestático. Este concepto de diseño y análisis fue abandonado en 1989, cuando ICOLD publicó su moderna guía para la selección de parámetros sísmicos, Boletines 123 y 148 para grandes presas, actualizados en 2016.

Hoy en día, el método de análisis pseudoestático y la representación del peligro sísmico por un coeficiente sísmico, se consideran obsoletos o incluso incorrectos y, por lo tanto, ya no se utilizan. Debido a este cambio, no está claro si las muchas presas diseñadas contra los terremotos con dicho método cumplen los criterios de seguridad sísmica de hoy. Las presas bien diseñadas y construidas generalmente serían seguras, pero otras pueden resultar deficientes, especialmente aquellas ubicadas en áreas de sismicidad moderada a alta, que es el caso de esta presa. Por lo tanto, se deben realizar verificaciones de la seguridad sísmica de sus estructuras y utilizar métodos modernos para el análisis dinámico de la presa.

Acciones: Se requiere verificar la amenaza sísmica de la presa y verificar la seguridad dinámica de cada estructura.

7.5 Mantenimiento

Una cuestión importante es el mantenimiento, ya que la vida útil de una presa depende directamente de un mantenimiento adecuado. Las presas que se descuidan tienen una vida útil sorprendentemente corta, mientras que las presas bien mantenidas pueden estar en funcionamiento durante más de 200 años. Por lo tanto, a los propietarios les debería interesar proporcionar un mantenimiento adecuado. El mantenimiento no se debe considerar como un gasto, si no como una inversión a futuro que extiende la vida económica del proyecto.

7.6 Operación segura y vigilancia

Esto incluye revisiones periódicas de seguridad cuando se introducen nuevos criterios de diseño para el cálculo de las crecidas de diseño, terremotos o nuevos datos sobre terremotos, inundaciones u otros riesgos relacionados de importancia estratégica.

La vigilancia adecuada realizada en forma sistemática (mensual, semestral, anual y experta de nivel 3) en función de la vida útil de la presa (Figura 7.1), es el único modo de aumentar la seguridad, dado que permite detectar situaciones anómalas o evolutivas que, advertidas a tiempo, posibilitan la implementación de tareas remediales o de rehabilitación, tendientes a continuar con una operación segura.

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Figura 7.1 Frecuencia de inspecciones expertas

El objetivo final de la seguridad de presas sería conservar un alto grado de seguridad para las personas que viven aguas abajo de una presa, sea esta nueva, de mediana edad o vieja (visión desde la perspectiva del análisis de riesgo). Por lo tanto, es muy importante que se sigan las directrices internacionales en los proyectos de presas en explotación existentes.

En base a esto surge que de acuerdo con la información recibida la presa estaría clasificadas como una gran presa, por lo que deberían seguirse las recomendaciones de los Boletines Técnicos del ICOLD para la operación, vigilancia y mantenimiento de grandes presas, siendo recomendable, en el caso de la vigilancia, la aplicación de los boletines Nº 138 y 158, así como la Política de Seguridad de Presas del Banco Mundial (OP 4.37).

7.7 Manuales y normas operativas

Las actividades de operación y mantenimiento de las obras civiles y electromecánicas, así como las de instrumentación y control, deben ser compendiadas y ordenadas en manuales. Así como en el caso de la operación de los órganos de descarga durante las crecidas, las que deben ser prestablecidas en normas operativas y no dejarlas a criterio del operador de turno.

Todos estos documentos deben ser revisados periódicamente y aprobados por la autoridad competente.

Acciones: Se requiere confeccionar las normas de operación del embalse, los manuales de cada estructura y de los sistemas de instrumentación y control.

7.8 Paneles de Expertos

El Banco por medio de la “Política Operacional OP 4.37” ha establecido estándares de seguridad de presas, aplicados a las obras financiadas por la entidad y que hoy día son de aplicación extensiva a nivel mundial como, por ejemplo:

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La revisión por parte de un Panel Independiente de Expertos (Integrado por tres o más especialistas) en las etapas de la investigación, el diseño, la construcción, rehabilitación de la presa y el inicio de las operaciones.

Precalificación de oferentes durante el proceso de licitación y contratación.

Planes para la supervisión de la construcción y aseguramiento de la calidad, plan de instrumentación, plan de operación y mantenimiento.

Plan de preparación para emergencias.

Implementación de inspecciones de seguridad periódicas de la presa por parte de Expertos (Panel de Seguridad), después de la finalización de las obras y durante toda su vida útil.

En base a lo definido por la OP 4.37, para realizar el seguimiento de las tareas de implementación del “Programa de seguridad de presas”, requerimientos de investigación y rehabilitación de las obras, se requiere conformar un Panel Independiente de Expertos con especialidades en:

Hidrología e hidráulica para la verificación de las crecidas de diseño, capacidades de los vertederos y operación de embalses, así como en la implementación de sistema de alerta temprana.

Presas (verificación sísmica, erosión interna, filtraciones, eficiencia de las cortinas de inyección y drenaje, estabilidad de taludes, otros). Dado que se trata básicamente de dos tipos de presas, se debería designar un especialista para la presa de materiales sueltos o enrocados y otro para la de gravedad.

Seguridad de Presas (instrumentación, inspecciones, diagnóstico de comportamiento, detección de modos de falla, análisis de riesgo, planes de acción ante emergencia, procesamiento de información, planes de mantenimiento y sistema automático de control con emisión de alarmas, entre otros).

7.9 Análisis de riesgo

De acuerdo al estado del arte de la seguridad de la presa en operación se sugiere realizar un análisis de riesgo y clasificación de la presa, con el objeto de priorizar la realización de las tareas que implican un mayor riesgo, para lo cual se debe realizar un estudio específico de la presa y del sistema en conjunto, el cual pretende servir de ayuda en las decisiones para la identificación, análisis y descripción detallada de los modos de falla en el sistema presa-embalse.

La finalidad principal del estudio es calificar cuantitativamente el estado de cada obra y sus consecuencias ante una falla, con las pautas estandarizadas internacionalmente que se deben seguir para realizar dicho análisis.

El trabajo debe ser realizado por un grupo multidisciplinario con conocimiento profundo del proyecto, en modos de falla, operadores, responsables de mantenimiento, responsables de la seguridad de la presa, seguridad institucional, Defensa Civil, Municipios afectados, Bomberos, fuerzas de seguridad, etc.

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La secuencia para realizar el mencionado análisis, implica en primer lugar un trabajo de forma individual y posteriormente una interacción grupal, de modo de tener en cuenta todos los puntos de vista de los involucrados.

A. Confección de ficha técnica de la presa (descripción de las características de las obras de retención, descarga y operación)

B. Revisión y análisis de la información

C. Propuesta individual de modos de falla

D. Factores a favor y en contra de los modos de falla grupales

E. Clasificación de los modos de falla grupales

F. Necesidad de actuación sobre modos de falla grupales

G. Necesidad de reducción de vulnerabilidad

Un modo de falla constituye una secuencia particular de eventos que puede dar lugar a un funcionamiento inadecuado del sistema presa-embalse o una parte del mismo. Esta serie de sucesos debe estar asociada a un determinado escenario de solicitación y tendrá una secuencia lógica; la cual constará de un evento inicial desencadenante, una serie de eventos de desarrollo o propagación y culminará por la rotura de la presa.

En principio, se debe analizar cualquier modo de falla con potencial para producir una evacuación incontrolada de caudales y, por tanto, con potencial para causar daños sobre la vida humana. Así mismo, el análisis de los modos de falla no se reduce exclusivamente a las estructuras de retención de un embalse, sino que tiene en cuenta cualquier infraestructura incluida en el sistema presa-embalse.

La auscultación resulta clave en la observación y diagnóstico del comportamiento de la presa, de esta manera ayuda en el establecimiento de un conjunto de umbrales preventivos para los diferentes controles durante la explotación; además constituye una herramienta importante para ayudar a detectar diversos modos de falla.

7.10 Planes de acción ante Emergencia

Consiste en la elaboración de un plan de acción a ser utilizado en el caso de generarse la rotura de una presa o una situación de vertido de caudales extraordinarios. Estará basado en normas y usos internacionales, atendiendo asimismo a lo requerido por la legislación local.

El alcance de los trabajos a realizarse para la elaboración de un Plan de Acción para Emergencias se compone de las siguientes actividades:

Recopilación de la información.

Obtención de información topográfica e hidrológica.

Ordenamiento de datos y análisis de antecedentes para los estudios hidrodinámicos y definición de la extensión del área a analizar.

Elaboración del estudio de rotura definiendo los tipos de rotura (estudio de la brecha) y escenarios de riesgo para la obtención de la onda de rotura.

Elaboración de los mapas de inundación a partir de la simulación hidrodinámica de los escenarios de rotura. Además de las características de la planicie de

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inundación, la modelación considerará los asentamientos poblacionales y singularidades (viviendas, equipamientos, caminos, puentes, líneas de alta tensión, etc.).

Definición de secciones de interés, con la siguiente información: Niveles máximos que alcanzaría el agua, caudal máximo, tiempo de arribo de la onda de crecida y tiempo para alcanzar el nivel máximo.

Elaboración del Manual del PAE en el cual se definen:

- Responsabilidades.

- Identificación y evaluación de las emergencias.

- Acciones preventivas.

- Diagrama de avisos.

- Procedimientos de notificación.

- Sistema de comunicaciones.

- Accesos a la Presa.

- Respuestas durante periodos de oscuridad.

- Respuesta durante periodos de mal tiempo.

- Suministros de equipo.

- Acopio de materiales y repuestos disponibles.

- Fuentes de energía de emergencia.

- Sistemas de alarma.

7.11 Capacitación

La capacitación del personal técnico responsable de la operación, mantenimiento y la seguridad de la presa, resulta uno de los aspectos importantes para llevar a cabo la implementación del “PROGRAMA DE SEGURIDAD DE LA PRESA”.

Al respecto se sugiere la realización de un curso teórico práctico profundo que abarque la totalidad de los aspectos vinculados a la temática.

El programa del curso debería estar estructurado para responder a las siguientes preguntas claves:

¿Por qué es importante la seguridad de presas?

¿Cuáles son los componentes más importantes que deben incluir los planes efectivos para la seguridad de presas?

¿Cómo desarrollar, actualizar y poner a prueba un plan de emergencia, planes de mantenimiento y planes de vigilancia?

Debería incluir entre otros los siguientes tópicos:

Introducción a la seguridad de presas

Aspectos vinculados al diseño seguro de las presas de enrocado con núcleo y de gravedad correspondiente a las tipologías de las estructuras en operación.

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Riesgo en la operación de las presas.

Procedimientos de vigilancia.

Inspección de presas, inspecciones especiales.

Control y prueba del equipo hidro-electromecánico vinculado a la seguridad.

Control de parámetros y dispositivos de medición.

Mantenimiento de sistemas de vigilancia, envejecimiento.

Proyectos de re-instrumentación.

Nuevos instrumentos y sistemas de control aplicados a la vigilancia de presas.

La automatización aplicada a la vigilancia de presas, su fundación y entorno.

Procesamiento, análisis de datos y gestión de la documentación de la presa.

Diagnóstico del comportamiento.

Análisis de riesgo.

Planes de Emergencia.

Se deberían realizar prácticas de campo, con el objetivo de vincular los modos de falla con los procedimientos de inspección y elaborar las guías protocolizadas para el seguimiento de cada estructura.

8 VISITA A LOS EMPLAZAMIENTOS DE LOS NUEVOS PROYECTOS

Con el propósito de aumentar las fuentes de provisión de agua para la ciudad de Tegucigalpa la empresa SANAA, responsable actual del servicio de agua potable y la Alcaidía futuro prestador del servicio, se encuentran realizando estudios destinados a la construcción de presas en distintas cuencas de aporte a la ciudad.

El día 9 de noviembre se realizó una visita a los emplazamientos con el fin de interiorizarse del estado de los proyectos y a posteriori se recibieron documentos de estudios y términos de referencias.

Los dos proyectos de presas visitadas, deberían conformar reservorios del Sistema de Abastecimiento de Agua de Tegucigalpa y a la vez deberían utilizarse para reducir el impacto de las grandes crecidas sobre las poblaciones ubicadas aguas abajo, generando volúmenes de amortiguación en épocas de lluvias.

De la lectura de los documentos de las tareas realizadas y estudios en curso se apreciaron los siguientes aspectos vinculados a la seguridad de las presas, siendo los de mayor importancia:

Los proyectos y/o estudios no están siendo revisados por un Panel de Expertos que analice con profundidad los aspectos vinculados a cada especialidad (estructural, hidrológica e hidráulica, geológica y seguridad de presa).

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No se tiene en cuenta, entre los criterios de diseño, requerimientos de

seguridad hídrica para reducir el impacto de las crecidas sobre la ciudad de

Tegucigalpa.

Se sugiere realizar un análisis de riesgo técnico-económico, programático,

social y ambiental del conjunto de proyectos o soluciones en apoyo a la

toma de decisión.

8.1 Proyecto de la presa Jiniguare

El proyecto de la presa ha sido encomendado por la Alcaidía, a la empresa ACI, la

que se encuentra en la fase de estudios y diseño, con el fin de producir un proyecto

ejecutivo para la construcción de las obras.

La visita fue guiada por los Ingenieros; Eddy Larios (Jefe del proyecto), y Ricardo

Velásquez perteneciente a la empresa ACI, Roberto Moran y Marco Moreno de la

empresa SANAA.

8.1.1 Análisis expeditivo del Proyecto Jiniguare desde el punto de vista de la Seguridad de Presas

Como resultado de la visita y lectura de los documentos, se describen a continuación los aspectos más relevantes del análisis expeditivo realizado sobre el “Estudio y Diseño de Varias Obras para el Mejoramiento del Sistema de Agua Potable del Distrito Central” Informe Final Etapa I - Embalse Jiniguare, elaborado por Asociación de Consultores en Ingeniería, Tegucigalpa MDC, Noviembre 2017.

En dicho documento se desarrollan los siguientes puntos:

I. Levantamiento Topográfico

II. Estudio Hidrológico

III. Investigaciones Hidrométricas

IV. Estudio Geológico y Geotécnico

V. Análisis de Riesgo Sísmico

VI. Estudio de Sedimentos

VII. Estudio de Alternativas

VIII. Modelo de Simulación Hidráulica

IX. Diseño Conceptual

A. Presa

B. Línea de Conducción

X. Planos de Diseño Conceptual

XI. Estudio Hidráulico

XII. Estudio de Impacto Ambiental

XIII. Estudio Geométrico Vial

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XIV. Presupuesto Preliminar

Aspectos más relevantes

1. A lo largo del documento se analizan 4 sitios posibles para la ubicación de la presa, de acuerdo a la Figura 8.1 se denominan A, B, C y D. Se desarrolla luego la opción D, ubicada hacia aguas arriba dado que en el capítulo IV se detalla que las ubicaciones A, B y C tocan la divisoria de aguas de los ríos Grande y Ojojona que suelen ser zonas que propician la pérdida de agua por lo que se descartan. Se observa en dicha figura la presencia de una falla geológica aguas abajo del sitio D que no se caracteriza en el documento por lo que se desconoce su actividad.

Figura 8.1: Análisis de sitios de presa

2. En el estudio hidrológico se indica que lo que puede proveer el embalse no alcanza para cubrir el déficit que tiene el distrito central, que actualmente es de 1.67 m3/s y se estima en 2035 será de 4.14 m3/s. El caudal en el sitio de la presa es de 0.396 m3/s.

3. Se caracteriza el proyecto como de ALTO RIESGO de acuerdo al Boletín No. 125, Presas y Crecidas, Pautas e Historia de Casos, 2003. Tomando como referencia casos históricos de crecidas en Tegucigalpa, se indica que el impacto esperado aguas abajo producto de un fallo en la presa sería catastrófico tanto en pérdida directa de vidas, pérdida de servicios esenciales, pérdidas en propiedades como en pérdidas ambientales. Bajo esta

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consideración la estructura está definida como de ALTO RIESGO y se definen las siguientes crecidas de diseño para el proyecto:

Figura 8.2: Crecidas de diseño para el Proyecto de Embalse Jiniguare

4. De acuerdo a la Figura 8.2 no se contempla ninguna atenuación o manejo de crecidas para el diseño del vertedero, el cual tiene una cota del cimacio en 1158 msnm, 43m de longitud, tiene una descarga de 1119.7 m3/s para la profundidad de diseño, y para la crecida de verificación en nivel máximo de operación (1165 msnm) descarga 1600 m3/s. Para alcanzar la cota 1165 se colocan compuertas en 6 vanos de vertedero cuya forma de operación segura para no producir afectaciones aguas abajo se definirá en una segunda etapa de estudios. El mismo comentario se presenta en el informe para la definición del nivel mínimo de operación.

5. El estudio geológico describe la zona de implantación como de origen volcánico dando lugar a rocas Ígneas extrusivas, formándose coladas de basaltos, andesitas y riolitas y rocas intermedias como riodacitas, alternadas con depósitos de tobas volcánicas. Las ignimbritas, que son tobas de alta dureza, presentan una fracturación ortogonal en su mayoría con orientaciones verticales o sub-verticales, cuyos planos suelen presentarse con inclinaciones desfavorables al deslizamiento formándose por erosión del pie, procesos de TOPLING. Se describen en el sitio de la presa, localizadas sobre tobas más suaves que son más sensibles a la erosión. La clasificación del macizo de acuerdo a RQDpromedio es REGULAR y de acuerdo al RMRpromedio es REGULAR (Tabla 4.1).

6. Se presentan resultados de ensayos realizados en 11 perforaciones ubicadas en dos líneas coincidentes con las alternativas 1 y 2 detalladas en el volumen VII ESTUDIO DE ALTERNATIVAS.

Los sondeos P01 a P06 se ubican en el eje de la alternativa 1 (RCC de eje recto), en tanto que los sondeos P07 a P11 se ubican bajo el eje de la alternativa 2 (presa en arco gravedad), ambos ubicados en la zona de D descripta en el volumen I, de acuerdo al MAPA GEOLÓGICO DE LA ZONA DE PRESA B-102.

Del análisis de los resultados se observa que en todas las perforaciones realizadas existen capas permeables a muy permeables de 5 a 20m de potencia, intercaladas con capas prácticamente impermeables, las cuales se suceden desde el nivel de terreno natural hasta profundidades de hasta 45m, con algunas singularidades entre 50 y 60 m. Esta condición geológica debe ser

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estudiada en profundidad dado que las tareas de la cortina de impermeabilización pueden ser muy importantes.

Figura 8.3 – Resultados ensayos de permeabilidad

7. El Análisis de Riesgo Sísmico se realiza de acuerdo a lo detallado en el documento siguiendo los lineamientos del boletín ICOLD 72, “Selecting seismic parameters for large dams” del año 1989. Dado que dicho documento fue revisado y el boletín ICOLD 148 “Selecting Seismic Parameters for Large Dams-Guidelines” del año 2016 se encuentra vigente, se recomienda la revisión del riesgo sísmico de acuerdo a los estándares actuales.

Así mismo se describe el uso de leyes de atenuación Climent et al. (1994), Young et al. (1997) y Zhao et al. (2006). Se recomienda revisar las leyes de atenuación NGA 2008 y 2014 a los efectos de evaluar la amenaza sísmica de acuerdo a estándares actualizados.

8. Del estudio de sedimentación se concluye que no existirían problemas de sedimentación del vaso durante la vida útil de la presa. Sin embargo en cuencas vecinas como en el embalse de Concepción se registran aportes, por lo que se recomienda revisar las conclusiones cuando se tengan datos reales de batimetrías.

9. Se indica en el documento, que el nivel de embalse de operación normal no debe superar la cota 1165 msnm para no producir afectaciones significativas a comunidades. Se observa sin embargo que a esa cota se produce afectación de unas 13 casas y aunque el estudio de impacto ambiental se encuentra en desarrollo, en el informe se indica la posibilidad de rechazo de las comunidades a la implantación de la presa.

Prof [m]

0 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P08 P09 P10 P11

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

105

PERMEABLE A MUY PERMEABLE

MUY IMPERMEABLE A PRACTICAMENTE IMPERMEABLE

Permeabilidad k

EJE PRESA ALTERNATIVA 1 EJE PRESA ALTERNATIVA 2

4-05 cm/s a 5E-04 cm/s

1E-06 cm/s o inferior

sin datos

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10. Para el desvío del río se prevé la construcción de 2 ataguías construidas con material del sitio y un muro de bloques con pantalla de pilotes de 20m de profundidad de 80cm de diámetro. En el canal de desvío se incorpora la toma y el descargador de fondo una vez superada la etapa de desvío del río.El descargador de fondo proyectado posibilita desembalsar en invierno en 45 a 60 días.

11. En el volumen VII - ESTUDIO DE ALTERNATIVAS DE PRESA PARA EL PROYECTO DE EMBALSE JINIGUARE, se describe el descargador de fondo como un conducto de acero con un diámetro de 1.90 m empotrado en la presa capaz de evacuar hasta 40 m3/s a presión, en tanto que en el capítulo IX- Diseño Conceptual A–Presa se describe un conducto de hormigón rectangular de 1.00 x 1.00 m empotrado en la presa, con una transición a una tubería de acero de 1m de diámetro y una válvula disipadora tipo Howell Bunger. Es importante definir la estructura que se ha elegido para realizar un análisis de la misma. Se requiere un re-análisis de este diseño a fin de permitir un desembalse de la presa aún en época de crecidas.

12. El tratamiento de impermeabilización de la fundación se indica debe realizarse de acuerdo al sistema GIN, desde dos galerías. Se ha considerado la pantalla con una línea sencilla de sondeos realizados desde las galerías hacia aguas arriba de la presa con una inclinación de 10° respecto a la vertical; además deberán traslaparse los sondeos en el área de estribos con perforaciones más cortas de diferente inclinación para dar continuidad al plano de impermeabilización. En base al análisis de los resultados de los sondeos realizados, debería estudiarse la eficiencia de este tipo de tratamiento (ver Figura 8.3).

13. Se indica la realización de una pantalla de drenaje vertical o con pendiente hacia aguas abajo no mayor a 10°. Se prevé excavar hasta 25m de profundidad para cimentar en roca con menor alteración.

14. En el plano de excavación C-202 que se presenta en el volumen X INFORME FINAL DE LA PRIMERA ETAPA se observan quiebres abruptos, casi verticales que generan concentraciones significativas de tensiones. Estas concentraciones de tensiones difícilmente son soportadas por el hormigón simple, generando fisuras en la estructura de la presa. Se recomienda reevaluar el diseño de las excavaciones.

15. Para el estudio de las alternativas se plantean dos disposiciones para la configuración de la estructura de la presa en el sitio seleccionado:

Alternativa 1. Presa de Gravedad de Concreto Compactado con Rodillo

Alternativa 2. Presa de Arco-Gravedad de Concreto Compactado con Rodillo.

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Figura 8.4 Ejes de presas considerados

Alternativa 1. Presa de Gravedad de Concreto Compactado con Rodillo

(VOLUMEN VII - ESTUDIO DE ALTERNATIVAS DE PRESA PARA EL PROYECTO DE EMBALSE JINIGUARE)

La cimentación de la presa de gravedad será excavada hasta extenderse a un basamento rocoso con un ligero grado de meteorización. La elevación de la fundación se localiza en la cota 1073.20 msnm y la elevación de la corona sobre la cota 1168.1 msnm, la elevación del cimacio del vertedero se localiza sobre la cota 1158 msnm y la longitud del coronamiento de la presa es 292.30 m. La pendiente del paramento de aguas arriba será vertical y aguas abajo con una pendiente de 0.8:1. Cuenta con un coronamiento de 8.0 m de ancho y una altura máxima de 94.9 m. La sección vertedora requerirá una longitud total de 43 m con 6 vanos controlados por compuertas con una sección de 6.5 m de ancho por 7 m de carga hidráulica nominal.

La alternativa 1 se ha estudiado en dos variantes:

1) Sección vertedora en el tramo central de la presa

2) Sección vertedora sobre la ladera del estribo derecho.

Alternativa 2. Presa de Arco-Gravedad de Concreto Compactado con Rodillo.

La cimentación de la presa de arco-gravedad será excavada hasta extenderse a un basamento rocoso con un ligero grado de meteorización. La elevación de

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la fundación se localiza en la cota 1079.30 msnm y la elevación de la corona sobre la cota 1168.1 msnm, la elevación del cimacio del vertedero se localiza sobre la cota 1158 msnm y la longitud de la corona de la presa es 350 m. La pendiente del paramento de aguas arriba será vertical y aguas abajo será de 0.35:1. Cuenta con un coronamiento de 10.0 m de ancho y una altura máxima de 88.8 m. El perfil de la presa será trapezoidal de curvatura y radio constante de 360m y tendrá un ángulo de deflexión de 120°.

Cabe señalar que, debido a su curvatura, el eje de la presa se aleja aproximadamente 100 m hacia aguas arriba del eje de presa lineal. En este sitio se encuentran condiciones geológicas ligeramente mejores que en el sitio del eje lineal.

La sección vertedora requerirá una longitud total de 43 m con 6 bahías vertedoras controladas por compuertas con una sección de 5.5 m de ancho por 7 m de carga hidráulica nominal.

La alternativa 2 se ha estudiado en dos variantes:

1) Sección vertedora en el tramo central de la presa

2) Sección vertedora sobre la ladera del estribo derecho.

16. Se realiza un análisis preliminar de costos para decidir la alternativa a desarrollar y se deduce que no existe una significativa diferencia de costos entre las diferentes alternativas planteadas, pero presenta la alternativa 2 -2 con el valor más bajo. Sin embargo, dado que existen esfuerzos en el cuerpo de la presa que no verifican los criterios de estabilidad requeridos, sería necesario incrementar las cantidades de concreto y excavación y dado que las condiciones geológicas no son favorables a este tipo de estructuras se define desarrollar la alternativa 1-2. La alternativa 1-2 es una presa de gravedad de RCC con una sección vertedora sobre el estribo derecho con el canal de descarga localizado sobre la ladera hasta descargar en un foso disipador aguas abajo de la presa.

17. No se analizan alternativas de presas de materiales sueltos, por ejemplo enrocados con núcleo de asfalto (ACRD) o con pantalla de concreto (CFRD), las que podrían adaptarse mejor al tipo de fundación existente.

18. En el volumen IX Diseño Conceptual A– Presa, se presenta la hoja de la presa (ficha técnica), que se presenta en la Figura 8.5, donde se describe la alternativa de presa de eje recto con otra configuración geométrica, indicando una altura de la presa de 90.1m y una longitud de coronamiento de 298.91m. Se desconoce las razones de estas modificaciones, pero debe aclararse cuál es la geometría elegida y las razones técnicas que la fundamenten.

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Figura 8.5 Hoja de datos de la presa

19. En la Figura 8.6,se indican 3 galerías de inspección y drenaje, en cotas 1157.4 msnm, 1127.4 msnm y 1100.4 msnm y se describe un único instrumento de auscultación consistente en un péndulo en la sección central para medir deformaciones planimétricas. Se requiere desarrollar un proyecto de auscultación que permita medir y controlar los distintos parámetros relevantes (deformaciones, filtraciones y presiones de poros) y los modos de falla posibles, así como la eficiencia de los órganos de estanqueidad de la presa en la fundación y estribos.

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Figura 8.6 Sección central de la presa

8.2 Proyecto de la presa Jacaleapa (Rio Sabacuante)

El emplazamiento corresponde a un estudio de pre-inventario realizado por SANAA,

tendiente a obtener nuevas fuentes de provisión de agua para la ciudad de

Tegucigalpa.

Se visitó la zona del cierre, correspondiente a la presa Jacaleapa, sobre el río

Sabacuante, con los Ings Roberto Moran y Marco Moreno de la empresa SANAA.

De la lectura del documento puesto a disposición, “Términos de Referencia para la

Contratación de la Consultoría para Elaboración del Estudio de Factibilidad y Diseño

Final del Proyecto Construcción de las Presas en el Ríos Sabacuante, Municipio del

Distrito Central, Departamento de Francisco Morazán”, surgen los siguientes aspectos

vinculados a la seguridad de presa:

En los que no se requiere como objetivo el estudio de seguridad hídrica para

reducir el impacto de las crecidas sobre Tegucigalpa.

No se establecen lineamientos básicos para los estudios hidrológicos y

sísmicos acordes al estado del arte.

No se dan lineamientos respecto a criterios de instrumentación para el monitoreo de la presa.

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9 REUNIONES CON AUTORIDADES Y REPRESENTANTES.

El día 6 de noviembre se realizó una reunión con el objeto de exponer los hallazgos resultantes de las visitas a las presas: Los Laureles y Concepción, realizadas en el mes de septiembre con la presencia de BM, UGSAM, AMDC y CONASA.

El día 9 de noviembre, se participó en una reunión con el Señor Alcalde de Tegucigalpa Ing. Nasry Asfura.

Durante las reuniones, el que subscribe expuso los conceptos de la Política Operacional de Seguridad de Presas OP 4.37 (The World Bank Operational Policies Safety of Dams) y del ICOLD sobre Seguridad de Presas, así como los criterios y guías para la vigilancia de las obras, inspección, detección de puntos críticos para la seguridad, escenarios de falla, diagnóstico de comportamiento y evaluación del estado de la presa y obras vinculadas a una operación segura.

Se expusieron los principales hallazgos que surgieron de las visitas a las presas en las que se observaron deficiencias de mantenimiento, falta de control, falta de inspecciones rutinarias, falta de instrumentación, presencia de filtraciones, colmatación del sistema de drenaje de la presa de gravedad, degradación de las juntas entre losas de la rápida del vertedero, que justifican medidas correctivas urgentes.

Se explicó que no habría mucha información y que una de las tareas más importantes será recopilar planos, registros, datos operacionales, e informes con el fin de completar un archivo técnico para la evaluación del riesgo.

Se requerirá realizar para cada presa los estudios de rotura y planos de inundación en las zonas correspondientes a los cauces aguas abajo de las presas y aguas arriba de la confluencia de los ríos donde se emplazan las presas, para poder evaluar las consecuencias e impactos.

Se expuso la necesidad de contar con Paneles de Consultores para cada Obra o proyecto, en base a los aspectos de cuidado detectados o las características del tipo de obra o cierre.

10 AUTORIDAD DE SEGURIDAD DE PRESAS Y NORMAS

La inexistencia de una legislación nacional que regule la seguridad de las presas y de normas que establezcan los requisitos que deben cumplir las presas en operación, para determinar su grado de riesgo o potencial de daños en la zona de posible inundación aguas abajo, implica un vacío en la legislación referente al tema de seguridad, dejando a criterio personal el nivel de exigencias en la operación de las presas y los embalses.

El ICOLD en su boletín 167 (Regulation of Dam Safety – An overview of current practice word wide) expresa entre otros conceptos; que las normas requieren de una Autoridad de aplicación, independiente de los operadores, con atribuciones, obligaciones bien definidas y fuerza de ley.

En el caso de la presa analizada se observa entre otras, las siguientes situaciones:

No existen normas y no se han desarrollado los requerimientos para la confección de diagnósticos del estado de seguridad, en función del análisis de la información de la auscultación.

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No esta explicitada la obligatoriedad de contar con Manuales de operación de los embalses en época de crecidas, de operación y mantenimiento de las obras civiles e hidromecánicas y Manual de vigilancia e instrumentación.

No se define el requerimiento de obligatoriedad de generar un Archivo de documentación activo, aspecto importante para una explotación segura a lo largo de la vida de la presa.

No se cuenta con planes de acción ante emergencia ante rotura de la presa.

11 PLAN DE ACCIÓN

11.1 Nacaome

Se requiere contar con un plan de trabajos tendiente a colocar a la presa dentro de un estándar de seguridad aceptable internacionalmente, para ello se propone realizar como primera medida acciones inmediatas y a corto plazo, para garantizar la seguridad de las presas, dentro de las cuales se sugiere priorizar las siguientes tareas:

1. Programa de capacitación enfocado a la vigilancia y mantenimiento de presas.

2. Revisar el e

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