Están la presas preparadas los climas extremos?

Mientras la Argentina sigue en un proceso de fusión de áreas técnicas y eliminación de personal en el ORSEP,  las represas en regiones frías tienen el potencial de experimentar deslizamientos de hielo, obstrucción de aliviaderos, inoperabilidad o daños en las compuertas, levantamiento por congelación, bloqueo de entradas, daños por congelamiento y descongelamiento del concreto y peligros para el personal de operación y mantenimiento.

Los efectos del frío en las presas podrían no estar suficientemente incorporados en las obras de ingeniería. Los esfuerzos para comprender y abordar estas vulnerabilidades harán que las presas en regiones frías sean más seguras, fiables y seguras para el personal en obra.

Los ríos que sufren congelación y descongelación estacionales drenan más de un tercio de la superficie terrestre del planeta. Las migraciones de hielo pueden ocurrir en las presas de los ríos cuando el hielo invernal se rompe y se desplaza río abajo, generalmente durante la primavera. Los escombros de hielo varían en tamaño y pueden pesar muchas toneladas. Durante una migraciones de hielo, los escombros pueden formar atascos de hielo en cualquier lugar, pero especialmente en las curvas, constricciones y puentes de los ríos. Durante un atasco de hielo, el agua del río se acumula río arriba, sube y finalmente rompe el atasco, liberando una oleada de agua. Esta oleada de agua y escombros de hielo puede afectar a las presas río abajo, dañando o haciendo fallar sus compuertas. También puede producirse la obstrucción de los aliviaderos, lo que provoca el desbordamiento y la falla de la presa.

Las corridas de hielo pueden ser episódicas, con espesores menores de hielo que atraviesan una presa cada año, y espesores mayores que ocurren solo después de muchos años o décadas. En la actualidad Argentina no cuenta con una estadistica histórica de atascos por hielo.

Durante la ubicación de nuevas presas o la evaluación de la vulnerabilidad de las presas existentes a las carreras de hielo, los profesionales pueden investigar el historial de congestiones de hielo de un río. Las presas ubicadas aguas abajo de las curvas o construcciones fluviales podrían ser más susceptibles a los efectos de las carreras de hielo. En el caso de presas fuera de cauce con tomas fluviales, el uso de estructuras de toma robustas (de hormigón) en un lado del río con entradas profundas puede reducir los daños en caso de carreras de hielo.

La mitigación de la vulnerabilidad de las presas a la formación de hielo puede incluir el uso de:

• Estructuras de desbordamiento amplias y sin compuertas para reducir las obstrucciones.
• Compuertas enrollables sumergibles dentro de aliviaderos de cresta ancha para mantener las compuertas fuera del camino de las pistas de hielo.  
• Muelles fluviales y barreras de hielo para dirigir el hielo hacia estaciones menos vulnerables de la presa.
• Rompehielos de hormigón armado aguas arriba para romper el hielo del río en pedazos más pequeños.
• Diseño de pilares de compuertas y de las compuertas mismas no solo para cargas estáticas/hidráulicas sino también para cargas de impacto dinámicas de hielo.

Para minimizar el impacto de las congestiones de hielo, las operaciones de la presa pueden incluir la monitorización del estado del hielo río arriba y la rotura de las congestiones de hielo río arriba antes de que se forme un gran embalse (se han utilizado explosivos en las primeras etapas de la formación de la congestión). Bajar el nivel del embalse durante los periodos de posible congestión puede reducir el impacto de las congestiones de hielo; sin embargo, esto podría no ser eficaz en embalses pequeños.

Las presas con embalses congelados pueden estar sujetas a cargas derivadas de la expansión térmica o el movimiento de la capa de hielo del embalse debido al caudal del río o el viento. Estas cargas pueden dañar las compuertas. Garantizar el correcto funcionamiento de todas las compuertas es fundamental. Se pueden utilizar varios métodos para reducir la congelación y la acumulación de hielo en las compuertas, como burbujeadores, agitadores y sistemas de calefacción.

En el caso de las presas de terraplén, es necesario diseñar torres de admisión verticales para cargas de hielo laterales y el enrocado del talud ascendente de la presa debe tener el tamaño adecuado para minimizar el desplazamiento y la alteración del lecho debido al movimiento del hielo.

El calentamiento climático puede alterar numerosas características de las corrientes de hielo fluviales, como la época del año en que se rompen, el espesor del hielo y la ruptura inducida por la lluvia. Los cambios en las precipitaciones, la capa de nieve, el deshielo y el viento podrían afectar cómo, cuándo y dónde se producen las corrientes de hielo.

El rango de temperatura entre los estados sólido y líquido del hielo es estrecho. Pequeños aumentos de temperatura podrían afectar drásticamente cuándo y qué ríos experimentan deshielos primaverales.