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GESTIÓN AMBIENTAL INTEGRAL DE CENTRALES

HIDROELÉCTRICAS


GESTIÓN AMBIENTAL DE EMBALSES Y RESTAURACIÓN DE RÍOSGESTIÓN DE LOS SEDIMENTOS

Manejo Ambiental de Embalses


La erosión y el transporte de sedimentos en los ríos es un proceso geo-dinámico que se produce de

manera natural en los cursos fluviales y que determina la configuración de los ríos y su evolución a lo

largo del tiempo.

1. INTRODUCCIÓN

La presencia de una barrera física en el discurrir

fluvial, bien sea una barrera de origen natural

(acumulación de ramas, caída de rocas, etcétera) o

de origen artificial (estructuras de regulación, como

por ejemplo, una presa) genera la acumulación de

sedimentos en la parte de aguas arriba de la

barrera y esta acumulación puede tener

repercusiones ambientales de diversa índole, tanto

aguas arriba como aguas abajo.

Presa Limón (Perú)


Entre las finalidades de este tipo de estructuras de regulación (presas) se destacan el

almacenamiento y la disposición de agua para abastecimiento a poblaciones, para generación de

energía eléctrica o para irrigación de cultivos. Por esta razón, los embalses de los ríos regularizados

almacenan grandes volúmenes de agua y, por extensión, una gran cantidad de sedimentos que es

necesario gestionar y que, de manera natural, no se produciría en un río.

1. INTRODUCCIÓN

Distribución de la sedimentación en

embalses y representación del

descargador de fondo de la presa y de

tareas de dragado.

Los sedimentos más gruesos son

depositados en la cola del embalse,

donde la velocidad de la corriente de

agua empieza a disminuir.


Así mismo, durante las inundaciones (fenómenos naturales extremos) se producen importantes

episodios de erosión y sedimentación. La erosión produce importantes daños en vías de

comunicación y campos de cultivos establecidos en las llanuras de inundación. Durante los episodios

de inundación se han medido concentraciones de sedimento de 20 g/l. Según Huntley et al. (2001), el

umbral a partir del cual las cargas de sólidos en suspensión transportados pueden considerarse

significativas es de 50 mg/l.

1. INTRODUCCIÓN

La mayoría de los ríos que nacen en los Andes y fluyen

hacia el este a través de la cuenca alta del Amazonas

tienen una tonalidad amarillo-marrón oscuro, con

concentraciones de sedimentos en suspensión de 10-

20 mg/l en las zonas más turbulentas.

Ejemplo de la distribución de sedimentos a la entrada del embalse. La disminución

de la velocidad de la corriente favorece la deposición de sedimentos.


Algunos ejemplos de ríos en el Perú con concentraciones de sedimentos en suspensión de 10-20

mg/l en las zonas más turbulentas son el río Ucayali y el río Huallaga.

1. INTRODUCCIÓN

Río Huallaga durante una crecida ordinaria a su

paso por Huánuco.

Fotografía tomada en 2014 en el marco de los

trabajos de campo del proyecto para la

determinación del Perfil de riesgo de inundación

en Perú desarrollado por ADASA.


El aporte de sedimentos al embalse depende de las características de su cuenca vertiente.

Las fuentes singulares de sedimentos son aquellas que proporcionan sedimentos que pueden alterar

la composición fisicoquímica esperada del agua y proceden de la cuenca vertiente al embalse.

Pueden ser:

•De origen antrópico, por ejemplo, procedentes de canteras y minas a cielo abierto.

•De origen natural, por ejemplo, si existen zonas de yesos u otras rocas de características

fisicoquímicas muy particulares existentes en la cuenca. En el caso de que el origen de los

sedimentos singulares sea natural, no obstante, considerando que un embalse es una interrupción

artificial del curso de un río, que actúa como trampa de sedimentos que de otra forma se lavarían

aguas abajo, y además de que se trata de una explotación del agua para actividades humanas, el

hecho de que el agua resulte tener unos parámetros de calidad no aptos para el uso al que está

destinado sí puede considerarse un impacto.

1. INTRODUCCIÓN


Por tanto, en la gestión y manejo ambiental de los embalses se han de tener en cuenta temas

primordiales y, al mismo tiempo, condicionantes, como son la calidad del agua, el estado de la

sedimentación, la necesidad de un régimen ambiental de caudales (también denominados caudales

ecológicos), la presencia de especies invasoras, el uso recreativo y el hecho de que un embalse sea

o se encuentre localizado dentro de un espacio natural protegido.

1. INTRODUCCIÓN

Actualmente, existe una amplia bibliografía

sobre la sedimentación en embalses:


La sedimentación en embalses acarrea problemas de diversa índole como son:

×Afección a la calidad de las aguas

×Afección a las peces y otra fauna asociada

×Afección a los ecosistemas de ribera

×Potenciación de la eutrofización

×Riesgos hidrológicos

×Afección a los usos del agua del embalse y del tramo fluvial

×Riesgos para la navegación

×Afección a la maquinaria de la presa (compuertas, turbinas, sistema de enfriamiento…)

×Pérdida de capacidad útil de embalse

×Obstaculización de la bocatoma

×Abrasión de las estructuras hidráulicas

×Acumulación en conductos…

2. PROBLEMÁTICA DE LA SEDIMENTACIÓN EN EMBALSES


Además de los problemas derivados de la presencia de sedimentos en embalses, la falta de gestión

de estos sedimentos puede desembocar en la reducción de la vida útil del embalse debido a su

aterramiento o colmatación por sedimentos.


Ejemplo de colmatación en embalses por

sedimentos: Estado del embalse de Cordobilla,

en el río Genil (España), prácticamente rellenado

de lodos.


La colmatación de embalses por sedimentos es, hoy en día, un problema ambiental de primer orden,

en particular en zonas donde la erosión potencial (y real) afecta con intensidad a un buen número de

ríos regulados.


Tasa y grado de colmatación

en algunos embalses

españoles (Palau, A.).

Las consecuencias ambientales de la colmatación de embalses van más allá de la regresión de deltas

o las pérdidas de volumen embalsable y afectan o pueden afectar al funcionamiento general de los

embalses como ecosistemas acuáticos.


Un aspecto menos conocido de la colmatación de embalses, es la capacidad erosiva de las aguas

salientes, tanto mayor cuanto más decantadas, capaces de erosionar el cauce y las riberas río abajo,

alterando el hábitat físico de las comunidades naturales acuáticas, desde los productores primarios y

secundarios (granulometría, descohesión, etc.) hasta los peces que ven cómo el tamaño medio del

sustrato aumenta y pueden faltar, por ejemplo, los materiales de granulometría apta para la

reproducción.

Por tanto, la sedimentación en embalses tiene repercusiones en las siguientes zonas:

•Aguas arriba del embalse (depósito de sedimentos aguas arriba del vaso del embalse o aumento del

nivel del río: inundaciones, saturación del suelo)

•Dentro del embalse (reducción capacidad útil, obstrucción y deterioro de maquinaria y estructuras)

•Aguas abajo



La medición de la cantidad total de sedimentos depositados en embalses evita la cuestión de la

relación de distribución de los mismos pero, a menos que el embalse sea lo suficientemente grande

como para contener la totalidad de la escorrentía, parte del sedimento pasará por encima del

aliviadero del embalse. Si bien es necesario señalar que toda medición lleva implícito una serie de

errores, que son más o menos subsanables.

La proporción de sedimentos recogida se denomina eficiencia de captura y depende de:

•la dimensión de la trampa en comparación con la cantidad del caudal de entrada, es decir la

proporción del caudal que se recoge en el embalse, y

•la velocidad de la corriente a través del embalse que, combinada con la dimensión de las partículas

del material en suspensión, determina el tiempo que falta para que el sedimento se asiente en el

embalse.

3. CÁLCULO DE LOS SEDIMENTOS DEPOSITADOS EN EMBALSES


Es necesario realizar levantamientos topográficos de las cuencas de los embalses naturales o

artificiales, precisos y a intervalos, para calcular la acumulación.

En un embalse que se seca totalmente la realización de un levantamiento topográfico es

relativamente sencillo. Cuando el embalse está parcialmente inundado, el levantamiento debe

realizarse desde botes (batimetrías) y el nivel de los sedimentos se puede determinar por medio de

un sondeo de control o de una sonda acústica. Es asimismo necesario tomar muestras y determinar

la densidad del sedimento para calcular el peso de la medición a partir del volumen.

La situación ideal es llevar a cabo el levantamiento una vez que la construcción de la presa se haya

terminado y antes de que el embalse empiece a llenarse; los embalses existentes se pueden utilizar

para comparar levantamientos topográficos sucesivos a lo largo del tiempo. En todos los casos es

sumamente conveniente establecer una línea de referencia permanente para que en levantamientos

sucesivos se utilicen las mismas secciones transversales.



Junto con las técnicas batimétricas, que permiten determinar el volumen que ocupa el sedimento, se

emplean técnicas sedimentológicas, es decir, se toman muestras de sedimentos y se analizan para

conocer sus propiedades, entre las que destaca la densidad del sedimento. Esto facilita la

transformación de unidades de volumen en unidades de masa.

Hoy en día, se dispone de programas de informática para calcular el volumen almacenado a partir de

la relación del área superficial con la profundidad del agua (a lo que se designa con el nombre de

curva nivel/superficie); el peso total del sedimento se puede calcular a partir de su volumen y

densidad.



Otro método empírico para determinar los sedimentos transportados por los cauces fluviales

considera las medidas de caudal sólido y líquido que se realizan en estaciones de aforo. De esta

manera se elaboran curvas de tipo Qs = f(Q) tanto para sólidos en disolución como para sólidos en

suspensión y, posteriormente, se extrapola esta relación a los datos de caudal líquido de los que

existe un registro diario. Generalmente, las relaciones entre la carga de sólidos en suspensión o

disolución (Qs, g·s-1) y el caudal líquido (Q, m3·s-1) adoptan la forma Qs = aQb, donde a y b son

constantes (Sanz, M.E., 2002).

La gestión de sedimentos, incluyendo su estimación, cálculo, control y tratamiento se ha de

contemplar desde la redacción del anteproyecto de implementación de la presa y ha de formar

parte del operativo del plan de mantenimiento de la presa junto con estudios de colmatación con

el fin de mantener a largo plazo la viabilidad ambiental, técnica y económica de este tipo de

infraestructuras, es decir, su vida útil.



El actual Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de España pone a disposición del

público el manual de Buenas prácticas ambientales en la gestión de embalses que se complementa

con una base de datos que permite realizar un rápido diagnóstico de la gestión ambiental del

embalse, en el que quedan incluidos los criterios de aportes de sedimentos y de sedimentación.



Las consecuencias ambientales de la colmatación de embalses van más allá de la regresión de deltas

o las pérdidas de volumen embalsable y afectan o pueden afectar al funcionamiento general de los

embalses como ecosistemas acuáticos.

No hay soluciones definitivas ni para nuevos embalses ni para embalses en funcionamiento pero

existen medidas tanto preventivas como correctoras que pueden contribuir a minimizar los procesos

de colmatación de embalses y/o a reducir los efectos ambientales derivados.

De manera general y según se trate de evitar, reducir o controlar el aporte de sedimentos o bien la

sedimentación en los embalses, se realiza una primera aproximación a las medidas.

4. MEDIDAS PREVENTIVAS Y CORRECTORAS


En relación al aporte de sedimentos y teniendo en cuenta el origen natural o antrópico de los

mismos, las medidas aplicables en la cuenca en relación a la corrección de la acumulación de

sedimentos en embalses son, en general, las mismas que para el caso de la erosión:

•Restauración hidrológico forestal

•Repoblación forestal

•Corrección de cauces torrenciales

•Estabilización de cauces

•Creación de balsas de sedimentación



En relación a la sedimentación en el embalse, las medidas aplicables de manera general son:

•Derivación para evitar acumulación de sedimentos en embalses

•Adecuación de los órganos de desagüe de las presas para permitir el flujo de sedimentos

•Disposición de tomas a cota variable en embalses

•Modificación del punto de extracción

•Estudios del potencial contaminante de los sedimentos

•Dragado

•Azudes de cola



La prevención en materia de colmatación de embalses se puede aplicar a dos niveles:

•Sobre el medio productor de sedimentos (la cuencala cuenca), promocionando la minimización en la

producción y movilización de sedimentos y

•A nivel de la propia obra hidráulicaobra hidráulica, maximizando el control sobre el paso de los sedimentos por el

vaso del embalse.

La prevención de la colmatación de embalses por sedimentos es una tarea que ha de preverse y

mantenerse en la consciencia para ser aplicada durante el mantenimiento y explotación a lo largo de

toda la vida media de la presa, que suele ser de entre 50 y 150 años.


MEDIDAS PREVENTIVAS


1. PRODUCCIÓN, TIPO Y MOVILIZACIÓN DE SEDIMENTOS (1/3)


MEDIDAS PREVENTIVAS

Punto de partida: Disponer de información sobre el aspecto objeto de estudio:

•Tasas de erosión real de las cuencas donde se encuentra el embalse o donde se proyecta su

construcción.

•Localización de zonas productoras de sedimento.

•Conocimiento de la naturaleza mineral del sedimento, dado que sus efectos (sedimentación,

abrasión) son sustancialmente distintos según el tipo de sedimento.

• Ejemplo: en aprovechamientos hidroeléctricos es particularmente interesante conocer el contenido

en cuarzo de los sedimentos, como medida de su capacidad abrasiva.

•Medición del transporte de sedimentos, que permite conocer la tasa de colmatación, así como su

distribución en el vaso del embalse.




MEDIDAS PREVENTIVAS

La adecuación de las zonas productoras de sedimento es un aspecto clave en la reducción de la

producción de sedimentos y en la conservación de la vida útil de los embalses. Puede llevarse a cabo

mediante:

•Obras de contención, entre las que se incluyen medidas para evitar el proceso de generación de

cárcavas, que son fuentes significativas de sedimentos, y/o

•Correcta recuperación y mantenimiento de la cubierta forestal, preferentemente.




MEDIDAS PREVENTIVAS

Las mediciones del transporte de sedimentos tienen una precisión limitada por varios motivos:

•Existen diversos mecanismos de transporte a los que se ven sometidos los sedimentos (suspensión,

de fondo, en saltos, etc)

•Notable variabilidad temporal del aporte

•Heterogeneidad espacial del transporte

En este tipo de estudios, es habitual que las estimaciones de transporte de sedimentos sean

infravaloraciones de la realidad y es frecuente que las tasas de colmatación medidas en los embalses

sean superiores a las previstas por estos modelos.

Pese a esta dificultad, resulta importante conocer, con la máxima precisión, posible el transporte y la

distribución de los sedimentos en los embalses con el fin de aplicar medidas.


2. PREVENCIÓN APLICADA AL DISEÑO DE PRESAS Y AZUDES (1/6)


MEDIDAS PREVENTIVAS

Pese a que existen medios para conocer la problemática en cuanto a la producción y movilización de

sedimentos…

… en muchas obras hidráulicas nuncanunca se ha cuantificado este problema

… y en muchos nuevos proyectos sigue sin tenerse en cuenta en muchos nuevos proyectos sigue sin tenerse en cuenta y se continúan adoptando diseños

inadecuados para los efectos de la sedimentación en embalses en cuencas con alta probabilidad de

generar problemas de colmatación.




MEDIDAS PREVENTIVAS

En la definición de la altura de la presa y, sobre todo, de la cota de las tomas de agua así como en la

definición de su diseño y gestión más adecuados, debe valorarse:

•La dinámica de los sedimentos dinámica de los sedimentos en la zona

•Las previsiones de colmatación previsiones de colmatación del embalse proyectado en ella

Éstas son cuestiones a tener en cuenta en la fase de redacción del proyecto.




MEDIDAS PREVENTIVAS

Posibles medidas (inicio):

• Aumentar la altura de la presa para compensar la previsible colmatación (solución temporal)

• Para presas pequeñas: Dimensionar los órganos de evacuación preferente de sedimentos

(compuertas o desagües de fondo), para que la presa sea capaz de absorber la máxima crecida de

diseño sin modificar el perfil hidráulico del río aguas arriba de la presa, permitiendo la movilización

del sedimento y el mantenimiento del cauce limpio de acumulaciones (aguas arriba y aguas abajo).




MEDIDAS PREVENTIVAS

Posibles medidas (continuación):

• Construir azudes de cola con el fin de controlar la dispersión de sedimentos en el vaso de embalse

y facilitar su extracción. Posteriormente, estos sedimentos pueden ser depositados en algún lugar

predefinido aguas abajo de la presa y ser distribuidos por el río mediante crecidas controladas.

Distribución longitudinal esquemática del

sedimento en un embalse con una buena

gestión de los desagües de fondo y provisto

de un dique (o azud) de cola (Palau, A.).




MEDIDAS PREVENTIVAS

Posibles medidas (continuación):

• Diseño de compuertas sin guías susceptibles de sufrir abrasión o la construcción de sistemas

decantadores en las tomas. El material mineral en suspensión tiene como consecuencia la

abrasión sobre elementos mecánicos y estructurales de la obra hidráulica. Implantación habitual en

sistemas de derivación de aguas desde azudes o pequeñas presas. Su eficacia depende en gran

medida de su diseño.




MEDIDAS PREVENTIVAS

Posibles medidas complementarias:

• Mantener mínimamente operativos los túneles de desvío de la construcción (si no se tiene

previsto utilizarlos para otro fin), para poderlos acondicionar como elementos adicionales de

desagüe.

• Contemplar la posibilidad de prever aliviaderos o compuertas adicionales, o espacio para

construirlos con facilidad, si llegado el momento se consideran necesarios.


La corrección de la colmatación de embalses raramente se lleva a cabo en forma de actuaciones de

mantenimiento constantes y de baja intensidad.

Habitualmente se fundamenta en actuaciones puntuales de alta intensidad que llevan asociadas un

buen número de posibles afectaciones ambientales sobre el ecosistema fluvial.

Es decir, las medidas correctoras deben integrarse en las labores de mantenimiento y explotación de

la presa y deben realizarse a lo largo de su vida útil.

Las medidas que se comentan a continuación, no son aplicables de forma universal y el tamaño del

embalse suele ser un aspecto determinante en la definición de la actuación correctora finalmente

seleccionada.


MEDIDAS CORRECTORAS


1. REMOCIÓN TOTAL O PARCIAL DE PRESAS Y AZUDES


MEDIDAS CORRECTORAS

Es una actuación finalista, que sólo tiene sentido cuando la obra hidráulica que padece la

colmatación ya no es funcional ni es rentable acondicionarla para que pueda serlo.

2. VACIADOS DE EMBALSES

Habitualmente se lleva a cabo este tipo de actuaciones para la reparación o supervisión de órganos

de regulación de la presa como son los desagües de fondo, compuertas, paramento de la presa, etc.

Es decir, no se plantea su necesidad como una medida de corrección de la colmatación. Sino que es

el efecto de llevar a cabo tareas de mantenimiento.

No obstante, la evacuación de sedimentos es por tanto un valor añadido a la actuación de vaciado de

embalses, pero en casos críticos puede ser la mejor opción de reducción de la colmatación.


3. EXTRACCIÓN (RETIRADA) DE SEDIMENTOS DEL VASO DEL EMBALSE (1/4)


MEDIDAS CORRECTORAS

Existen tres opciones:

I.Sifonado o aspiración de sedimentos. Medida derivada de técnicas portuarias marinas.

Inconvenientes:

× Los rendimientos, en términos de extracción neta, son muy bajos, del orden del 5-20%.

× Y, como producto, la suspensión de sedimentos no admite demasiadas soluciones de

acopio, transporte o depósito.

II.Dragado. Medida derivada de técnicas portuarias marinas. Inconvenientes similares a la aspiración

de sedimentos, si bien los rendimientos son algo mejores.




MEDIDAS CORRECTORAS

III. Excavación (inicio). Retirada de sedimentos en seco. Es decir esta opción de retirada de

sedimentos se lleva a cabo en momentos con un bajo nivel de embalse.

Inconvenientes de la opción de Excavación:

× Se ha de realizar en momentos con un bajo nivel de embalse. Para identificar esos

momentos, se requiere de un buen conocimiento de la dinámica de funcionamiento del

embalse así como del régimen fluvial (en qué épocas del año se dan los mayores aportes de

agua al embale, tanto de manera ordinaria como extraordinaria). Con esta información ya es

posible realizar la planificación de la actuación.




MEDIDAS CORRECTORAS

III. Excavación (continuación)

Ventajas de la opción de Excavación:

Se pueden llegar a recuperar volúmenes significativos de capacidad de embalse.

Los sedimentos retirados pueden reutilizarse en actuaciones de restauración de suelos,

como enmiendas agrícolas o para compostaje, aunque las experiencias en esta línea son

muy escasas (es un potencial un campo para la investigación).

Los materiales retirados de las colas de embalses en épocas de bajo nivel de agua, pueden

ser aptos para la construcción (gravas, gravillas, arenas).




MEDIDAS CORRECTORAS

III. Excavación (continuación)

Ventaja general de la opción de Excavación:

El aprovechamiento de los sedimentos retirados no deja de ser una puesta en valor de un

componente residual y problemático de los embalses, que:

puede ser de bajo coste (si los accesos son fáciles y las cantidades acumuladas

importantes),

permite recuperar volumen de embalse y

evita la apertura de nuevas graveras en otros tramos de río susceptibles de mayor

valor de conservación.


4. GESTIÓN DEL NIVEL DE EMBALSE Y DE CRECIDAS (1/2)


MEDIDAS CORRECTORAS

Es sin duda la mejor opción desde un punto de vista ambiental.

Su eficaciaeficacia requiere aplicarla de forma continuada e iniciarla preferentemente desde el momento de

puesta en carga del embalse.

Existen pocas opciones de aplicación:

•Se pueden generar crecidas controladas a través de los desagües de fondo (en combinación con

otras tomas intermedias), con un determinado nivel de embalse y en un período de avenida.

•O bien puede realizarse la misma operación en períodos sin crecidas naturales.


4. GESTIÓN DEL NIVEL DE EMBALSE Y DE CRECIDAS (2/2)


MEDIDAS CORRECTORAS

En la gestión de avenidas Cuanto más bajo este el nivel de embalse y mayor sea crecida natural

recibida, más amplia e intensa es la remoción de sedimentos en el vaso de embalse en dirección a la

presa.

En la gestión de sueltas controladas Los mayores efectos de movilización de sedimentos se

obtienen con embalses llenos y vaciados rápidos a través de los desagües de fondo.

Sin duda la gestión de avenidas, combinada con una gestión de los niveles de embalse y de sueltas

controladas es una buena opción de cara a la descolmatación de embalses. La mayor eficacia se

consigue en los aprovechamientos fluyentes o semifluyentes.



MEDIDAS CORRECTORAS. En grandes y medianos embalses a largo plazo (1/6)

La problemática principal de los grandes y medianos embalses radica en su carácter anual o

hiperanual.

Esta característica intrínseca, convierte a los grandes y medianos embalses en trampas casi

absolutas de todo el sedimento producido en sus cuencas.

Sólo las fracciones más finas, capaces de mantenerse fácilmente en suspensión, pueden proyectarse

aguas debajo de los embalses.




A lo largo del eje de cualquier embalse, se establece un gradiente granulométrico decreciente en

dirección a la presa, como lógica consecuencia del aumento de residencia del agua y la pérdida de la

componente horizontal (transporte) de los ríos (se reduce la velocidad del agua).

Distribución longitudinal esquemática más probable de las fracciones granulométricas de

sedimento a lo largo del eje de un gran embalse (Palau, A.).




Sin embargo, en embalses que a menudo se encuentran en bajos niveles de agua embalsada durante

situaciones de crecida, como por ejemplo los de riego que pueden recibir las lluvias otoñales con

cotas mínimas, y en los que tampoco se manejan de forma habitual los desagües de fondo…

… el sedimento de granulometría más fina (arcillas) se reduce y en las inmediaciones de la presa se

acumulan mayores cantidades de arenas y limos, debido a un desplazamiento relativamente rápido

de los materiales depositados desde la cola hacia la presa, tanto más acusado cuanto menor sea el

nivel de embalse en el momento de las crecidas.

Distribución longitudinal esquemática del

sedimento en embalses estacionales, con un

nulo o escaso manejo de los desagües de

fondo (Palau, A.).




Estas acumulaciones de sedimentos en las inmediaciones de la presa, puede poner en peligroen peligro el

suministro de agua desde los embalsessuministro de agua desde los embalses, incluso a cotas relativamente altas, y, por lo tanto,

poniendo en peligro:

•Riegos y abastecimientos,

•O limitando, de forma severa, el aprovechamiento hidroeléctrico.

Un uso frecuente de los desagües de fondo, combinado con una adecuada gestión de los niveles de

embalse durante el período de crecidas, reduce de forma apreciable la colmatación, en la medida en

que se maximiza la evacuación de sedimentos río abajo (ver siguiente diapositiva).




Distribución longitudinal esquemática del sedimento en un embalse con una buena gestión de los

desagües de fondo y provisto de un dique (o azud) de cola (Palau, A.).

Ejemplo de buena gestión de los sedimentos:




Posibles medidas estructurales de carácter complementario:

•Eliminar temporalmente compuertas o estructuras que puedan favorecer la decantación.

•Construir aliviaderos y desagües de fondo adicionales.

•Proyectar las presas con aliviaderos laterales capaces de desviar parte del agua y sedimentos hacia

barrancos marginales (medida de mayor complejidad).



MEDIDAS CORRECTORAS. En azudes y pequeñas presas (1/2)

La problemática principal de los azudes y las pequeñas presas radica en su moderada o reducida

capacidad de embalse, por esta razón su colmatación por sedimentos puede ser rápida si no se

gestionan adecuadamente.

Otros problemas habituales de los azudes y pequeñas presas son:

•La capacidad de los órganos desagüe suele ser inadecuada para una suelta eficiente de sedimento.

•En su explotación suele mantenerse un nivel de embalse constantemente alto, favoreciendo su

rápida colmatación (se altera con facilidad el perfil longitudinal del cauce y consecuentemente se

favorece la sedimentación).

•Abrasión de equipos mecánicos o estructurales. En saltos hidroeléctricos, dejar de turbinar en

crecidas, puede ser una opción económicamente conveniente (coste del desgaste de las palas de las

turbinas desgastadas y de posteriores dragados), con su inevitable problemática ambiental.



MEDIDAS CORRECTORAS. En azudes y pequeñas presas (2/2)

Posibles medidas:

•Mantenimiento basado en dragados periódicos, como control de su aterramiento (estrategia

ambiental y económicamente factible).

•Construcción de diques o pantallas en las colas de embalse. Retienen de forma importante los

materiales medios y gruesos. Mientras que los más finos sólo se reducen alrededor de un 3% y son

los responsables de la abrasión. Hay que realizar un análisis comparativo del coste de construcción y

gestión de los diques de cola y del coste de restitución de las palas de las turbinas.

•Diseño óptimo de las turbinas (materiales constituyentes), accesos bien proyectados para facilitar

su reparación y un plan de mantenimiento adecuado (anual por defecto) pueden reducir

drásticamente los costes de reparar los efectos de la abrasión.


5. CONTROL Y SEGUIMIENTO DE LOS SEDIMENTOS EN EMBALSES

Actividad fundamental que se ha de realizar de manera continuada en el tiempo e independiente

de la implementación de medidas preventivas y/o correctoras.

Controles:

•Control decenal del volumen de sedimentos almacenado en un embalse

•Controles extraordinarios después de crecidas extraordinarias (con gran efecto de

aterramiento).

Empleo de los resultados:

•Análisis de las desviaciones respecto a lo previsto en la fase de proyecto con la finalidad de

o Alimentar modelos y obtener previsiones más precisas sobre el grado y la tasa de

colmatación.

o Adoptar las medidas correctoras más adecuadas y con mejor conocimiento de causa.


5. CONTROL Y SEGUIMIENTO DE LOS SEDIMENTOS EN EMBALSES (2/2)

Casos:

•EEUU. Práctica habitual (criterios económicos) sobre la colmatación de embalses:

o Si pérdida de capacidad de embalse > 15% de la original Iniciar actuaciones de control

o Si pérdida de capacidad de embalse > 40% de la original Adoptar medidas correctoras

En EEUU, la colmatación Uno de los posibles motivos de la no renovación de la concesión

de explotación de un embalse.

• Italia. Alta concienciación de la problemática de la colmatación por sedimentos. La legislación

obliga a los concesionarios de grandes presas, a controlar y corregir el aterramiento de los

embalses.

• Francia. Inspección obligatoria de presas cada 10 años: Seguridad y correcto funcionamiento

de los mecanismos de regulación. Puede implicar el vaciado completo del embalse y con ello

la evacuación de cantidades importantes de sedimento río abajo.


6. IMPLICACIONES AMBIENTALES

Efectos ambientales del vaciado del embalse Variables en función de:

o Cantidad de sedimento movilizada

o Calidad o carga orgánica del agua embalsada que es vaciada

Si bien, los casos estudiados en España (Santa Ana, en el río Noguera Ribagorzana entre otros

(Palau, A.)) concluyen que las implicaciones ambientales del vaciado de embalses tienen efectos

ambientales reversibles y que una práctica periódica de vaciados tiende claramente a reducir sus

afectaciones río abajo, con el tiempo, dado que a cada vaciado consecutivo, es menor la cantidad

de sedimentos movilizados y mejor su calidad físico-química.

La retirada de sedimentos de embalses contribuye siempre (en mayor o menor grado) al

mantenimiento de un estado trófico aceptable de los embalses y, por extensión, a una mejora de

la calidad del agua y de sus capacidades bióticas.

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