Análisis del caso del aliviadero de la Presa Oroville

Autor: Juan Arturo Friederich Velazco Cavero

La presa de Oroville está ubicada sobre el río de las Plumas, cerca a la ciudad de Oroville en el condado de Butte, California, Estados Unidos. Con 230 metros de altura, es la presa más alta que tiene el país. Crea el lago Oroville, generando electricidad y proporciona agua para beber en el Valle Central de California y el Sur de California.

Desde su inauguración en 1968, la presa de Oroville ha alterado el flujo del Río de las Plumas desde Sacramento-San Joaquín al Acueducto del Estado de California, que proporciona un importante suministro de agua para riego en el Valle de San Joaquín, así como proporciona abastecimiento de agua industrial a la costa del sur de California.

La presa ha evitado grandes daños por inundaciones a la zona entre los años de 1987 y 1999. La represa también ha limitado la migración de peces hacia el río de las Plumas y el flujo controlado del río como resultado de la represa de Oroville ha afectado el hábitat ribereño. Múltiples objetivos para tratar de contrarrestar los impactos de la presa en la migración de los peces han incluido la construcción de una incubadora de salmón y trucha arco iris en el río, que comenzó poco después de la construcción de la presa.

Análisis de las causas del fallo del aliviadero

El incidente del vertedero de la presa de Oroville fue causado por una falla sistémica a largo plazo del Departamento de Recursos Hídricos de California (DWR), las prácticas regulatorias y generales de la industria para reconocer y abordar las debilidades inherentes en el diseño y construcción del vertedero, la mala calidad del lecho de roca y el vertedero deteriorado.

Durante la operación del vertedero de servicio el 7 de febrero de 2017, la inyección de agua a través de las grietas y las juntas en la losa de la tolva resultó en fuerzas de elevación debajo de la losa que excedieron la capacidad de elevación y la resistencia estructural de la misma, en un lugar a lo largo de la sección empinada de la losa. La sección de losa levantada expuso la roca de base subyacente de mala calidad en esa ubicación a una erosión severa inesperada, lo que resultó en la eliminación de secciones de losa adicionales y más erosión.

Durante una liberación controlada de agua de aproximadamente 1400 m³/s, apareció un cráter en el aliviadero de la presa. Las altas entradas al lago Oroville obligaron a los operadores a continuar utilizando el aliviadero dañado, causando daños adicionales. Aunque los ingenieros esperaron que el uso del aliviadero dañado pudiera drenar el lago lo suficiente como para evitar el uso del aliviadero auxiliar, se vieron obligados a reducir su descarga de 1800 m³/s a 1600 m³/s debido a posibles daños en las líneas eléctricas.

Poco después de las 8:00 a. m. del 11 de febrero de 2017, el aliviadero auxiliar comenzó a verter agua por primera vez desde la construcción de la presa en 1968. Debido a que este aliviadero es una estructura separada de la presa, los funcionarios declararon que no había peligro de que el terraplén principal fuera rebasado. Una vez que el lago se elevó hasta el nivel del aliviadero auxiliar, comenzó un desbordamiento incontrolado que ascendió a 360 m³/s y el agua fluyó directamente sobre la ladera debajo de la cresta de hormigón del aliviadero auxiliar.

El 12 de febrero de 2017, se ordenó la evacuación de casi 200 000 personas, un éxodo masivo, que se encontraban en la cuenca del río de las Plumas en los condados de Butte, Yuba y Sutter debido a un fallo anticipado del aliviadero auxiliar. Específicamente, la erosión en la ladera crecía hacia el borde de hormigón del aliviadero auxiliar, llevando al temor de que se derrumbara.

Aliviadero de emergencia durante la emergencia

En respuesta al daño sucedido en el vertedero de servicio, se necesitaron compensaciones de riesgo difíciles mientras el lago continuaba elevándose. Las decisiones resultantes, tomadas sin una comprensión completa de las incertidumbres y consecuencias relativas, permitieron que el nivel del embalse se elevara por encima del vertedero de emergencia por primera vez en la historia del proyecto, lo que condujo a una erosión severa y rápida aguas abajo del vertedero.

La vulnerabilidad inherente del diseño del vertedero del servicio y las condiciones de construcción reflejan la falta de una modificación adecuada del diseño para adaptarse a las condiciones del sitio. Casi inmediatamente después de la construcción, la losa de la rampa de hormigón se agrietó por encima y a lo largo de las tuberías de drenaje, y se observaron altos flujos de drenaje.

El agrietamiento de la losa y los flujos de drenaje insuficiente, aunque originalmente se consideraron inusuales, se consideraron rápidamente "normales" y simplemente requerían reparaciones continuas. Sin embargo, las reparaciones repetidas fueron ineficaces y posiblemente perjudiciales.

La gravedad de las débiles condiciones de construcción y la falta de durabilidad de la reparación no se reconocieron durante numerosas inspecciones y procesos de revisión durante los casi 50 años de historia del proyecto. Con el tiempo, los flujos de la tolva y las variaciones de temperatura llevaron al deterioro progresivo del concreto y a la corrosión de las barras y anclajes de refuerzo de acero, con una probable pérdida de la resistencia de la losa y la capacidad de anclaje.

Probablemente también hubo algo de erosión superficial en la losa y cierta pérdida de la efectividad del sistema de drenaje, lo que contribuyó a aumentar las fuerzas de elevación de la losa. Particularmente las malas condiciones de los cimientos en la ubicación de falla inicial del vertedero del vertedero de servicio contribuyeron a una baja capacidad de anclaje y a una erosión superficial poco profunda.

Debido a la vulnerabilidad inherente no reconocida del diseño y las condiciones de construcción y el deterioro de la losa del canal; la falla de la losa del vertedero, aunque inevitable, fue inesperada.

Bibliografía

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