1. Educación

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XXIII C ON G R E S O N A C I O N A L
DE
H I D R Á U LI C A
PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
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ANÁLISIS DE PRESAS CONSTRUIDAS EN EL PLAN PRESIDENCIAL BENITO JUÁREZ
Gontes Ballesteros Soledad Rocío y Gómez Mendoza Fidel Rafael
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos,
México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
Antecedentes
La Secretaría de Recursos Hidráulicos de México fue creada
en 1947, con el objetivo de estructurar una política para el
manejo del agua que requería atender los problemas causados
por el exceso en el 21% del territorio nacional y escasez en el
79%. El enfoque fue acceder al desarrollo económico y social
en distintas regiones a partir del agua como motor del
crecimiento, instituir distritos de riego agrícola, la
construcción de presas, la conducción de agua a los centros
urbanos, además de atender el suministro de agua potable y
los requerimientos del incipiente desarrollo industrial. En el
período 1947 y 1976 México tuvo una política hidráulica
centralizada, dirigida al desarrollo nacional. Fue la época en
que se construyeron más de 190 Distritos y Unidades de
Riego, se dotó de pozos para usos agrícolas, urbanos e
industriales, y se construyeron grandes presas (Palerm, 2004).
Por otra parte el Plan Presidencial Benito Juárez, a cargo de la
Secretaria de Agricultura y Ganadería en el cual se hicieron
más de mil presas sin ningún soporte de estudio, y por ende
llevo al fracaso de dichas obras que en algunos casos en lugar
de beneficio trajo problemas. Este Plan Presidencial, tuvo
carácter político y de duración efímera (1973 a 1976).
Objetivos
Producir información técnica confiable, clara y normalizada
que permita conocer las condiciones de seguridad de 10 presas
nivel I construidas durante el Plan Presidencial Benito Juárez
(PPBJ), orientada a la evaluación de la integridad de estas, con
el objeto de preservar vida y propiedad así como evaluar la
condición óptima para servicio.
Determinar el riesgo potencial en caso de falla de la obra
hidráulica sobre la población aguas abajo o efectos sobre
cultivos,
vivienda,
instalaciones
agropecuarias
e
infraestructura, y la obra misma.
Metodología
El monitoreo de presas para evaluar la integridad estructural y
establecer el riesgo de vida y propiedad en área aguas abajo,
se soporta en programas de inspección nivel I. El protocolo de
este tipo de inspección se sustenta básicamente en inspección
visual, efectuar un reconocimiento de los componentes de la
obra hidráulica y las inmediaciones, en particular
identificación de la zona de impacto aguas abajo en caso de un
evento catastrófico mediciones de longitudes trascendentes y
documentación fotográfica; no comprende determinaciones
con instrumentos de medición o levantamientos. Cada presa se
trató individualmente, considerando todos los factores
intervinientes.
Es importante destacar que la inspección visual genera
hallazgos de diversos fenómenos que simultáneamente, el
especialista debe discriminarlos en la misma observación y
estar consciente de la velocidad en que se desarrollan e
intentar establecer la interacción entre los mismos, así como la
independencia.
La lista de verificación es insustituible, sin embargo, la
inspección no debe limitarse a calificación binaria, la
inspección debe ser dinámica, y se requiere analizar con
detalle el escenario de los sitios críticos.
Dado los antecedentes anteriores y teniendo en cuenta el
propósito de la inspección, se seleccionó una muestra de 10
presas construidas en la época de 1973-1976. Ubicadas en los
estados de Tlaxcala, Puebla y Oaxaca. Se visitaron las presas
con un grupo de 3 especialistas. Se hizo un recorrido general
de la presa en cuestión. Posteriormente se procedió a la
verificación de la misma mediante formato en mano de los
puntos a checar: corona, taludes, embalse, vertedor, obra de
toma, y cauce aguas abajo, todos estos datos fueron
soportados con un archivo fotográfico de cada una de las
partes analizadas y poniendo énfasis en las anomalías o/y
hallazgos encontrados.
Con los datos obtenidos se llenó el formato correspondiente in
situ (formato VERIF.). Una vez realizada la inspección de las
presas, se procedió a elaborar el informe final que comprendía
3 capítulos; el primero introducción y antecedentes, el
segundo informe de la inspección y el tercero conclusiones y
recomendaciones. Posteriormente a la elaboración del informe
y de su validación por parte de la Conagua, se procede a subir
al Sistema de Información de Seguridad de Presas (SISP). El
uso del SISP permite el mejor uso de las presas y del recurso y
la planeación para su conservación y rehabilitación. ). Los
datos contenidos en el Inventario de Presas derivados del
SISP, son los más precisos disponibles y se encuentran en
constante proceso de verificación y actualización, (Murillo,
2010).
La información recabada constó de: aspectos generales, datos
geográficos, hidrológicos, almacenamiento normal del
embalse, propósito de la presa, uso del agua, altura de cortina,
tipo de vertedor y obra de toma principal, revisiones
periódicas que se realizan a cada presa, indicando las
observaciones más relevantes para la cortina ,diques y
galerías si cuenta con ellas, empotramientos, condiciones de
las obras de toma y vertedores, existencia de filtraciones y
condiciones generales en la fecha de la revisión, en anexos:
planos digitalizados de las presas y fotografías y el informe
final (Conagua, 2012).
Resultados
El análisis de inspección, de 10 estudios de caso, permitió
evidenciar sesgos, incluso mentalidad local, que se alejan del
propósito de la inspección. La gestión optima de recursos
hídricos requiere de información para toma de decisiones y
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sustentabilidad del entorno, e incluso minimizar el impacto de
desastres naturales por falla.
Es evidente que se requiere de la integración óptima de
hallazgos, con deliberación posterior para constituir registros
útiles que permitan esclarecer situaciones a futuro
considerando que todos los fenómenos ocurren en forma
sinérgica,
con
diferentes
velocidades,
situaciones
aparentemente aisladas que pueden contribuir a acelerar o
inhibir deterioro en las obras hidráulicas.
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En lo referente a los taludes de la cortina algunas secciones
han sufrido perdida de material así como erosión; la presencia
de vegetación es significativa de arbustos y árboles de casi 3
metros de altura ya pegados casi a la corona.
Incursionar en la inspección de presas requiere de una
formación específica, a través de transferencia de
conocimiento teórico y práctico, manejo de términos
apropiados.
En cuanto a las características generales de las presas
analizadas, se encontraron similitudes en infraestructura dado
que estas fueron construidas basándose en un prototipo
hidráulico idéntico (ver las características generales de las
presas tabla 1.)
Tabla 1. Características generales de las presas.
Tipo de cortina
Flexible de tierra y
enrocamiento
Material de la cortina
Homogénea de tierra
Longitud de la cortina
entre 180-215 m
Ancho de la corona
4.5 -5.5m
Altura máxima de la cortina
desde el cauce
13 m
Talud de la cortina aguas
abajo
2h:1v
Talud de la cortina aguas
arriba
2h:1v
Tipo de vertedor
lavadero
Longitud de la cresta
25 m
Fotografía 1. Vista panorámica de la corona.
Embalse:
En el momento de la inspección se pudo apreciar que se
encontraban muy por debajo de su nivel máximo,
aproximadamente a un 15% de su capacidad total. No hay
presencia de malezas acuáticas, ni indicadores de
contaminación de descargas de aguas residuales u otro tipo de
problemática ambiental. Parte de la superficie de las
márgenes, que se ponderó en 15%, es utilizado para el cultivo
de granos básicos y hortalizas. Vecinos de las comunidades
mencionaron que, desde su construcción, estas presas de
almacenamiento han tenido problemas de filtraciones. De
acuerdo con testimonios, la poca agua que se llega a
almacenar en la temporada de lluvias sólo dura dos o tres
meses, por lo que no es posible utilizarla para fines de riego y
actualmente su función principal es de abrevadero.
Nota: Datos corroborados durante la inspección.
No se contó con un proyecto ejecutivo que soportara la
construcción de las mismas para condiciones particulares de
cada lugar. Al carecer de estudios previos y dado el mandato
presidencial como obligatoriedad de la construcción de las
mismas nos indica que estas a pesar de tener un objetivo claro
del beneficio a las comunidades no resulto debido a la falta de
proyectos de factibilidad para la construcción de las obras
hidráulicas en el PPBJ, por lo que el estado actual en el que se
encuentran las presas guarda un comportamiento de olvido ya
que el objetivo principal para lo que fueron construidas no se
cumplió, no obstante los beneficiarios de estas obras
conservan la estructura hidráulica lo mejor que se puede
dándole un uso secundario.
La inspección de las 10 presas del PPBJ, nos indican que:
Cortina:
La corona no muestra el ancho original, se apreciaron grietas
asentamientos y deformaciones, vegetación baja (arbustos y
nopales) y espinales, sobre todo en la zona de los hombros y
madrigueras.
Fotografía 2. Embalse y márgenes.
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Vertedor:
Aguas abajo:
De tipo lavadero todos de 25 m de longitud de cresta, anclado
al terreno natural en la margen izquierda de la cortina, su
anclaje es a base de dentellones de mampostería cuya
profundidad es de 1.0 m, con un espesor de 0.4 m de ancho.
La obra de excedencias cuenta con muros de encauzamiento
en los extremos de la cresta vertedora de 1.5 m de altura. Los
muros se observaron en algunos casos deteriorados sin grietas
ni asentamientos; en la plantilla del lavadero se detectaron
arbustos de entre 0.50 m y 1 m de altura y erosión. Se observó
también que el vertedor se utiliza como paso de vehículos
hacia los cultivos ubicados en las partes altas del embalse.
Vertedores inoperables.
Se ubican parcelas de cultivo dedicadas a la producción de
granos básicos y hortalizas principalmente, en algunas presas
se observaron algunos invernaderos. Las comunidades más
cercanas aledaña a los cauces, se ubican aproximadamente 3.5
km-5 km, desplantadas a una altitud media de 1800-1870
msnm, con aproximadamente 1500-2400 habitantes. Estas
comunidades cuentan con servicios de luz, agua y drenaje, sus
actividades preponderantes son la agricultura y en menor
grado la ganadería.
Fotografía 5. Parcelas de cultivo de maíz.
Fotografía 3. Vertedor tipo lavadero (midiendo muros).
Obra de Toma:
De tipo tubería a presión y consiste en un ducto de acero de
0.2 m de diámetro que atraviesa la cortina y se controla
mediante dos válvulas de compuerta una de emergencia y la
otra servicio, del mismo diámetro, alojadas dentro de un
registro de concreto con tapa de rejilla metálica (caja de
válvulas) ubicada al pie del talud aguas abajo. La estructura de
concreto en buen estado, rejillas de protección oxidadas,
carente de puerta de acceso, azolve y vegetación en interior.
Tren de descarga (ducto, válvulas, bridas y tornillería)
oxidados, las válvulas sin lubricación, con el aspecto de no
haber operado hace mucho tiempo.
Los problemas técnicos detectados, las condiciones actuales
de las presas y las determinaciones del riesgo para las
poblaciones y acciones prioritarias se muestran en las tablas 2
y 3.
Tabla 2. Problemas técnicos en las presas.
Vegetación sobre la cortina, específicamente sobre la
plantilla de la corona, presencia de árboles mayores a 3
metros
Madrigueras sobre la corona y taludes
Asentamientos y deformaciones en la corona
Vertedores erosionados con muros deteriorados
Obras de toma inoperante y en abandono
Vegetación en la entrada y desfogue de los vertedores
Parte de las márgenes del embalse cubierto de cultivo o
azolvado
Filtración en embalse en algunas presas
Tabla 3. Condiciones de las presas.
Problemática
Riesgo
Estructural
NuloBajo
Funcional
Fotografía 4. Vista de la obra de toma.
Especialidad
Seguimiento
Conservación
Hidrológica
Mecánica
Rutinario
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Los resultados nos indican que los problemas presentes son
de índole estructural y funcional requiriéndose como
especialidad: conservación, hidrología y mecánica. El carácter
de seguimiento es rutinario.
Conclusiones y Recomendaciones
En general las condiciones en las que se encuentran
actualmente las presas no representan riesgo alguno. Estas
presas son tipificadas como de “bajo riesgo” y son aquellas en
las que las fallas o mala operación resultan en una improbable
pérdida de vidas humanas y bajas pérdidas económicas y
ambientales. Las pérdidas importantes se limitan a las
estructurales del cierre.
Se detectaron anomalías que han estado presentes desde su
construcción en el momento de la inspección, como las
condiciones de los taludes, vertedor, obra de toma y
presencia de vegetación dentro de la obra, filtraciones en
embalse y en algunas azolve. Aunque las presas presentan
riesgo bajo o nulo en cuanto su seguridad como se menciona
párrafos arriba, se sugiere si es que en algún momento se
quisiera cumplir con el objetivo principal para lo cual fueron
creadas estas presas, realizar estudios de factibilidad técnico
económica que comprenda los siguientes aspectos:
topográficos, geológicos, hidrológicos y de mecánica de
suelos.
Los estudios anteriores son necesarios si es que en algún
momento se quisiera cumplir con el objetivo principal, esta
serie de estudios nos indicará la viabilidad para rehabilitarla y
que pueda cumplir con la función de presa de pequeño riego.
Las presas construidas durante el PBBJ se encuentran en
condiciones similares, es decir en abandono total y operando
con un objetivo diferente al de su creación. Se sugiere que
estas presas, tengan seguimiento adecuado para su
rehabilitación realizando los estudios correspondientes o que
se declaren fuera de operación.
Para que este análisis del planteamiento desacertado de la
ingeniería de las obras hidráulicas nulas de sostenibilidad con
programas de índole totalmente político que obligan a cumplir
un programa en tiempo y costo que en muchas ocasiones no
son compatibles con la calidad requerida en las bases de
diseño, no persista, se encomienda al momento de la
planificación a las instancias de gobierno, federal, estatal y
municipal así como también a la sociedad civil, sumen
esfuerzos para una planificación integral, adecuada, pertinaz,
con objetivos claros y concisos que beneficien a la comunidad
sin alterar el entorno ecológico y que la población satisfaga el
derecho de tener el vital líquido “agua” en forma permanente.
Referencias
CONAGUA (2012). Sistema Informático de Seguridad de
Presas, Gerencia de Ingeniería y Normas Técnicas,
Subdirección General Técnica. intranet.conagua.gob.mx,
México.
PALERM, V.J., et al. (2004), Catálogo de Reglamentos de
Agua en México, Siglo XX. AHA/ CIESAS/ CNA 3,194 pp.
ISBN 968-496-495-1.
MURILLO, F. R., (2010), Programa Nacional de Seguridad
de Presas, Revista Ingeniería Civil, N° 500 Año LXI,
Diciembre 2010, Colegio de Ingenieros Civiles de México,
México. EVI, E. Tratado elemental de hidráulica. Segunda
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edición. Jiutepec, México: Instituto Mexicano de Tecnología
del Agua, 1996, 303pp.