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Seguridad de presas: el papel de los ingenieros de caminos en la protección civil

1. Introducción La perspectiva de la ingeniería civil suele mostrarnos una visión apasionante del

comienzo de un proyecto, el dimensionamiento de sus elementos y cómo deben comportarse éstos con el transcurso del tiempo. Se realizan muchos cálculos, desde los realizados a nivel estructural hasta los relacionados con los aspectos económicos, pasando por las estimaciones de tiempo para la ejecución de las obras.

Las presas, una de las obras de la ingeniería civil por antonomasia, se erigen como una de las estructuras más complejas, entre otras cosas debido a la gran cantidad de esfuerzos y factores a los que se someten, la variedad de funciones que realizan y el considerable impacto que realizan sobre el medio ambiente. Dada su magnitud, asegurar que se sabe suficiente sobre ellas hace pensar a uno que quizás se las subestima de manera flagrante.

Imagen 1: Presa de Rialb, sobre el río Segre, CCHH Ebro

La ingeniería civil suele mostrarnos, en ocasiones, una perspectiva de la obra, desde su construcción hasta su puesta fuera de servicio. Resulta enriquecedor observar como una presa resiste los esfuerzos, trabaja para lo que fue diseñada y cumple con lo establecido en la planificación, realizando las funciones para las que fue concebida. No obstante, conviene considerar la otra cara de la moneda: ¿qué ocurre cuando el comportamiento deja de ser el adecuado? ¿Qué consecuencias tendría una rotura de la presa? ¿Qué se debe hacer para disminuir los daños producidos por el fallo de estas estructuras?

En la ingeniería civil, las condiciones de proyecto marcan un diseño que se adapta a una realidad física, que no debe olvidar los numerosos escenarios que puedan producirse,

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procurando de manera razonable asegurar su funcionalidad ante dichos eventos. A nivel técnico, las presas se proyectan principalmente en base a la topografía, que permite definir la cerrada óptima, la geología, que representa las cualidades resistentes de los materiales así como su impermeabilidad, la hidrología, que permite conocer el régimen de caudales extremos que circulan por el cauce, la climatología, principalmente la lluvia y la temperatura ambiente, y las funciones de regulación que vaya a realizar la infraestructura en el futuro y que se basan en las necesidades asociadas al agua. Estos criterios permiten definir los aspectos técnicos que dan paso al proyecto, siempre buscando un equilibrio con los factores económicos.

Finalizada la ejecución de la obra conforme a los criterios técnicos y económicos, no se puede ignorar que, dados los volúmenes de agua embalsados por la estructura, las consecuencias de un hipotético fallo o rotura pueden ser devastadoras. En este sentido resulta fundamental evaluar las posibles afecciones aguas abajo de la presa así como realizar un seguimiento de las condiciones de seguridad. La evaluación ineficaz de las afecciones o la ausencia y/o carencia de los sistemas de auscultación que permitan monitorizar el comportamiento de la presa solo pueden llevar al desastre. Así mismo, la participación en el seguimiento de las presas por parte de personal especializado resulta de vital importancia, dado que la interpretación y gestión de esta información permitirá llevar a cabo las actuaciones más eficientes posibles, con el objetivo de preservar vidas humanas y bienes materiales. Aquí el ingeniero de caminos tiene mucho que decir, pues su formación le permite evaluar el comportamiento de estas infraestructuras, ya sea tanto a nivel hidráulico como estructural.

2. Marco normativo de seguridad de presasEn lo relativo al marco normativo, para poder evaluar los riesgos deducidos de la

explotación de las presas se decidió establecer una clasificación en función del riesgo potencial asociado a estas infraestructuras. En la actualidad, el Real Decreto 849/1986, de 11 de abril, por el que se aprueba el Reglamento del Dominio Público Hidráulico, establece en su artículo 358 los criterios para clasificar en categorías en función del riesgo potencial que pueda derivarse de su posible rotura o funcionamiento incorrecto. De este modo, se distinguen presas de:

1. Categoría A : Presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto pueden afectar gravemente a núcleos urbanos o a servicios esenciales, o producir daños materiales o medioambientales muy importantes.

2. Categoría B : Presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede ocasionar daños materiales o medioambientales importantes o afectar a un número reducido de viviendas.

3. Categoría C : Presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede producir daños materiales de moderada importancia y sólo incidentalmente pérdidas de vidas humanas. En todo caso, a esta categoría pertenecerán todas las presas no incluidas en las categorías A o B.

Y como se contempla en el Reglamento, esta clasificación afecta a los titulares de presas y balsas de altura superior a 5 metros o de capacidad de embalse mayor de 100.000 m3, de titularidad privada o pública, existentes, en construcción o que se vayan a construir, que

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estarán obligados a solicitar su clasificación y registro a la Administración, en este caso a la Dirección General del Agua.

Adicionalmente, el marco normativo de la seguridad de las presas se apoya de manera contundente en la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones. Esta norma regula en su apartado 3.5. la planificación de emergencias ante el riesgo de rotura o avería de presas. De igual forma, actualmente completan la normativa de seguridad de presas el Reglamento Técnico de Seguridad de Presas y Embalses y la Instrucción para el proyecto, construcción y explotación de grandes presas, que son de limitada aplicación pero que siguen vigentes en cuanto no se aprueben las Normas Técnicas de Seguridad de Presas y Embalses.

En lo relativo a su gestión, las presas contarán en primer lugar con una norma de explotación, como instrumento básico para la gestión y funcionamiento de la presa, que incluirá los aspectos fundamentales de explotación de la misma en condiciones normales y donde se establecerán aspectos como los programas de mantenimiento y conservación o los resguardos mínimos estacionales. En segundo lugar, para aquellas presas que cuenten con una clasificación en categoría A o B, se deberá proceder a la elaboración de un plan de emergencia, en el plazo de 2 años para las de categoría A y de 4 para las de categoría B, a partir de la fecha en la que se produjo la resolución de clasificación. Quedan exentas de obligación las de categoría C. Surge por tanto la necesidad de elaborar estos planes de emergencia, que servirán como instrumento para la organización y planificación de los recursos humanos y materiales necesarios en situaciones de emergencia así como para controlar los factores de riesgo que puedan comprometer la seguridad de la presa. Estos instrumentos juegan un papel fundamental en la toma de decisiones y aplicación de medidas ante las situaciones que se produzcan y puedan afectar a la seguridad de la presa.

El Director de Explotación, que será la persona encargada de la explotación en condiciones normales de la presa, será el responsable de la correcta aplicación de las normas de explotación. En caso de situación de emergencia, el Director de Explotación se constituirá en Director del Plan de Emergencia y deberá acudir a dicho Plan para comprobar los umbrales e indicadores que obliguen a la declaración de escenarios de emergencia. Según la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones, éstos son los siguientes:

Escenario de control de la seguridad o «Escenario 0»: Las condiciones existentes y las previsiones, aconsejan una intensificación de la vigilancia y el control de la presa, no requiriéndose la puesta en práctica de medidas de intervención para la reducción del riesgo.

Escenario de aplicación de medidas correctoras o «Escenario 1»: Se han producido acontecimientos que de no aplicarse medidas de corrección (técnicas, de explotación, desembalse, etc.), podrían ocasionar peligro de avería grave o de rotura de la presa, si bien la situación puede solventarse con seguridad mediante la aplicación de las medidas previstas y los medios disponibles.

Escenario excepcional o «Escenario 2»: Existe peligro de rotura o avería grave de la presa y no puede asegurarse con certeza que pueda ser controlado mediante la aplicación de las medidas y medios disponibles.

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Escenario límite o «Escenario 3»: La probabilidad de rotura de la presa es elevada o ésta ya ha comenzado, resultando prácticamente inevitable el que se produzca la onda de avenida generada por dicha rotura.

Estos escenarios juegan un papel fundamental en la gestión de emergencias, pues permiten diferenciar según la gravedad del evento las distintas normas y procedimientos de comunicación e información con los organismos públicos implicados en la gestión de la emergencia: Protección Civil, Comunidades Autónomas, Dirección General del Agua…

También cabe destacar la aportación que supone para el control de estas infraestructuras la elaboración de informes de seguridad anuales y la realización de revisiones de seguridad exhaustivas. Éstos permiten comprobar que las presas cumplen las condiciones de funcionamiento óptimas.

3. Orígenes de la seguridad de presas en España: la catástrofe de Puentes

Evidentemente resulta de vital importancia el control de la normativa y de los instrumentos de gestión en materia de seguridad de presas, pero también se entiende que un “feedback” fundamental se obtiene de los sucesos que han supuesto su rotura, bien por la inexistencia en el momento de los episodios de las medidas necesarias, bien por la mala gestión del personal encargado o por la mala planificación de las emergencias. Estar al orden del día en cuanto a catástrofes acaecidas nos permite, al menos, procurar que no se repitan.

En este sentido, son muchos los sucesos tanto pasados como actuales que se han dado, pero como punto de partida, sobre todo a nivel nacional, cabe destacar la catástrofe de la presa de Puentes, uno de los principales acicates que influyeron en la búsqueda de unas infraestructuras más seguras y funcionales. El viernes 30 de abril de 1802 tuvo lugar el suceso, las compuertas del pantano de Puentes cedieron al no poder contener las aguas embalsadas. Ese día el agua del embalse había alcanzado una altura de 47 m, faltando muy poco para que se llegase al umbral del aliviadero de superficie de la margen derecha. Así comenzaba la que, aún hoy, es la mayor tragedia hídrica de la historia de España. Las causas que justifican este suceso pueden resumirse en el sifonamiento producido por el defectuoso sistema de cimentación. En el momento de la ejecución se decidió emplear un sistema de pilotaje, elección poco aconsejable dada la altura del terreno y su permeabilidad.

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Imagen 3: Presa de Puentes, años después de la rotura

Como agravante de la situación, esto fue informado negativamente con anterioridad por numerosos ingenieros, sin que los principales responsables de la obra hicieran caso alguno de las advertencias. Sirva como ejemplo una parte del informe de Pedro de Ibargüen, Ingeniero-Jefe del Departamento de Cartagena, quien concluía sobre la Presa de Puentes: “No con igual seguridad se pueda abordar la duración y servicio del pantano de abajo, por haberse fundado su cuerpo central sobre arena y pilotaje y el resto de sus extremos sobre la peña viva de los montes laterales, cuya invencible firmeza a todo peso puede proporcionar alguna fracción o rotura del edificio, si la parte que funda sobre la arena hiciese algún asiento antes de su petrificación o después a causa de una imperceptible filtración en el macizo o por el movimiento de algún terremoto”. Era la crónica de una “muerte” anunciada.

Y desde luego las consecuencias no pudieron ser más lamentables, en poco menos de una hora que duró el vaciado del embalse, las rocas y vigas arrastradas por las aguas, destrozaron, casi de manera íntegra, el barrio de San Cristóbal de Lorca dejando a su paso 608 muertos (aunque se estima que el número fue mayor ya que no se hallaron los cadáveres de algunos viajeros que se encontraban en las posadas), 1.800 casas arruinadas, 900 fanegas de tierra anegadas, más de 40.000 árboles arrancados y unas pérdidas materiales difíciles de recuperar.

Sin ir más lejos, este suceso desencadenó la creación de un centro de formación especializada en ingeniería para dotar de conocimientos técnicos a los profesionales que tuvieran que proyectar infraestructuras importantes. Así, el 1 de noviembre de 1802 se puso en funcionamiento la Escuela de Caminos y Canales dirigida por Agustín de Betancourt, un prestigioso ingeniero que había adquirido una sólida formación en escuelas francesas. Es evidente el gran impacto que tuvo esta catástrofe ya no solo sobre la seguridad de las presas, si no sobre la creación y desarrollo de nuestra profesión.

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4. Simulacro de sismo en la Región de Murcia. El Azud de Ojós y la Presa de Santomera

Observando estos sucesos, es evidente que en la actualidad la coordinación entre la Administración Hidráulica y la Protección Civil es fundamental para la aplicación de medidas de gestión y prevención ante emergencias y episodios de inundación por rotura o fallo de presas. A nivel técnico, los ingenieros de caminos implicados en esta labor se erigen como los principales intérpretes de los datos relativos a la auscultación de los equipos de estas infraestructuras así como los datos deducidos del cálculo hidráulico. Habitualmente, serán los encargados de coordinar actuaciones con las fuerzas militares destinadas a operaciones de salvamento, explicando las consecuencias de posibles roturas o fallos de las estructuras con una celeridad que es clave para la toma de decisiones.

Como ejemplo de actualidad, del 23 al 27 de abril de 2018 tuvo lugar un simulacro de sismo en la Región de Murcia, que consistía en la simulación de dos grandes terremotos en Murcia y Cartagena, con consecuencias en los municipios cercanos: inundaciones, riesgo químico, ambiental o de transporte de mercancías peligrosas.

Desde la DGA se llevó a cabo una coordinación con la Unidad Militar de Emergencias (UME) para la simulación de los escenarios de rotura de las presas de Santomera, de Categoría A, y el Azud de Ojós, también de Categoría A, presas afectadas por la simulación en las que se interpretaba una inundación de los municipios aguas abajo. El interés por rotura de estas presas se hace evidente dada su actual categoría, con numerosas afecciones, entre ellas núcleos urbanos, situados aguas abajo de ambos embalses.

Durante los trabajos se abrió una línea de comunicación continua entre la Confederación Hidrográfica del Segura (CHS) y la UME con el objetivo de coordinar las actuaciones. El personal técnico de la DGA llevó a cabo trabajo de asesoramiento, con el objetivo de ayudar a la unidad militar a interpretar la información procedente de la Confederación.

El ejercicio, en lo relativo a seguridad de las presas, consistió en la declaración de escenarios de emergencia sucesivos durante el trascurso de los días del simulacro, incrementando las medidas de seguridad en consonancia con la gravedad de los eventos. El simulacro buscaba llevar a la práctica la coordinación de medios y recursos para hacer frente a la aplicación de estos escenarios, en el caso del Azud de Ojós el proceso iba abocado a la declaración del Escenario 3 o Escenario Límite, y en el caso de Santomera a una rotura parcial de la presa, con la declaración del Escenario 2 o Escenario Excepcional.

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Imagen 2: Embalse de Santomera

Durante las reuniones, los ingenieros de caminos interpretaban la información recogida en los planes de emergencia: caudales máximos estimables, extensión de la llanura de inundación y tiempo disponible para la realización de actuaciones en caso de rotura o avería, efectos en cadena con presas aguas abajo…todo enfocado desde el punto de vista técnico. Así, se buscaba explicar de manera clara y concisa las consecuencias del escenario de emergencia, mientras que la UME llevaba a cabo la recepción de esa información para la realización de actuaciones. El punto principal de las comunicaciones residía en hacer coincidir la hoja de ruta prevista, realizando las comunicaciones desde la DGA y procurando que esta información fuera rápidamente interpretable por la Unidad Militar.

Como se observó durante la simulación, la asimilación de la información proporcionada por la Confederación Hidrográfica, realizada por técnicos cualificados y con amplia experiencia en el campo de las obras hidráulicas, así como la funcionalidad y claridad en los planes de emergencia (cabe recordar la Categoría A de las dos presas), cobran por tanto un valor fundamental a la hora de paliar los efectos de una catástrofe. Sin duda hablamos de unas consecuencias que supondrían miles de muertos, por lo que la prevención y estudio previo de las afecciones tiene un papel preponderante. Gracias a la clasificación, la planificación y gestión de la presa y sus escenarios mediante las normas de explotación y de los planes de emergencia, y el control y visualización continuos en el tiempo de las infraestructuras a través de informes anuales de seguridad y revisiones de seguridad se forma la primera línea de defensa frente a las catástrofes que puedan suponer una amenaza para la población y los servicios y bienes materiales y ambientales.

En lo relativo a otros ejercicios previstos, para finales de 2018 está previsto realizar un simulacro de rotura de la presa Riosequillo, en el río Lozoya, que supondrá la activación del Plan de Emergencia en su escenario 3 y la evacuación de los vecinos de Buitrago de Lozoya. Se

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prevé dotar al ejercicio de la mayor difusión posible para convertirlo en un evento seguido a nivel internacional.

5. ConclusionesLas presas son una de las obras civiles con mayor impacto a todas las escalas. Su

complejidad como proyecto, dada la gran cantidad de factores que influyen sobre ellas, hace necesario un diseño del lado de la seguridad. Asimismo, es fundamental clasificarlas en categorías en función del riesgo potencial que pueda derivarse de su posible rotura o funcionamiento incorrecto. Las presas de categoría A o B, por su peligrosidad, deberán contar con el correspondiente Plan de Emergencia de Presas, herramienta fundamental para evitar o, cuando no fuera posible, reducir las consecuencias de su rotura o fallo. Por otro lado, resulta vital aprender de los errores pasados, sirva como ejemplo la catástrofe de Puentes, y comprobar el funcionamiento de los diversos mecanismos y organismos implicados en la respuesta ante inundaciones mediante simulacros y campañas de divulgación que impliquen a la población.

6. Bibliografía RD 849/1986, DE 11 DE ABRIL, POR EL QUE SE APRUEBA EL REGLAMENTO DEL

DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO DIRECTRIZ BÁSICA DE PLANIFICACIÓN DE PROTECCIÓN CIVIL ANTE EL RIESGO DE

INUNDACIONES. APUNTES DE PRESAS DE 5º CURSO DE LA ESCUELA DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID SIMULACRO DE ROTURA DE PRESAS POR SISMO. MURCIA ABRIL 2018. ARTÍCULO

https://www.laopiniondemurcia.es/murcia/2018/04/21/simulacro-emergencia-obligara-movilizar-3500/915613.html

LAS PRESAS DEL ESTRECHO DE PUENTES, DE JOSÉ BAUTISTA MARTÍN Y JULIO MUÑOZ BRAVO, EDITADO POR LA CONFEDERACIÓN HIDROGRÁFICA DEL SEGURA.

Ángel Bautista YáñezIngeniero de Caminos, Canales y Puertos

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