03 Informe Obras Zona 3

 

 

OBRAS DE REHABILITACIÓN EN LA ZONA 3 PARA LA MITIGACIÓN DE RIESGOS Y DISMINUCIÓN DE LA VULNERABILIDAD EN LA ESTRUCTURA DE LA PRESA SOBRE EL RIO CUCUANA

INFORME EJECUTIVO V3 PROYECTADO POR:

Ing. Diego Vargas Jefe Departamento de Conservación USOCOELLO PARA:

GERENTE GENERAL Y JUNTA DIRECTIVA MAYO DE 2018 1

 

 

CONTENIDO  1.1.- ANTECEDENTES ....................................................................................... ........................................................................................................... .................... 4  1.2.- ESTADO ACTUAL Y DETERMINACIÓN DE LA VULNERABILIDAD. ................................. 9  1.2.1.- Análisis comparativo entre el diseño original y el estado actual de la estructura.  ......................................................................................................................................... 9  1.2.2.- Obras necesarias a corto plazo. ............................................... .......................................................................... ........................... 16  1.2.3.- Fenómenos climáticos previsibles ...................................................................... 17  1.2.4.- Componentes más vulnerables en la estructura de la presa de derivación ...... 19  1.4.- Obras a contratar con carácter Prioritario ........................................................ ................................................................ ........ 21  ANEXOS. RECORD DE NOTICIAS SOBRE EL FEN FENOMENO OMENO DE LA NIÑA ................................ 23 

Figura 1. Planta de la presa. Diseño y obra Inicial. ..................... ................................... ............................ ............................ ............................ ............................ .............. 10  Figura 2. PERFIL DE LA PRESA EN LAS ZONAS 1 Y 2. ................... ................................. ............................ ............................ ............................. ............................ ............. 10  Figura 3. Perfil de la presa en la zona z ona 3. ......................... ........................................ ............................. ............................ ............................ ............................ ......................... ........... 11  Figura 4. Alzado de la presa derivadora vista desde aguas arriba. ...................... .................................... ............................ ............................ ................ .. 11   Figura 5. Planta del río Cucuana con localización de la Presa y las Muestras del Lecho (análisis hidráulico de la modelación Bidimensional del K0+000 al K1+574 aproximadamente del Río Cucuana tomando como K0+000 750 m aguas arriba de la presa) ................. ............................... ............................. ............................. ............................ ............................ ............................ .................. .... 1 14 4  Figura 6. PERFIL LONGITUDINAL ESTIPULADO EN LOS DISEÑOS DISE ÑOS INICIALES. ............................ .......................................... ......................... ........... 15  Figura 7. PERFIL LONGITUDINAL EN LOS DISEÑOS DE LA REHABILITACIÓN ............................ .......................................... ......................... ........... 15  Figura 8. MAPA DE D E INCIDENCIA DE MAYORES PRECIPITACIONES EN LA REGIÓN ANDINA .............................. .............................. 18 

Tabla 1. Caudales Máximos esperados en el río Cucuana Sitio de Presa en función del Período de Retorno .. 11   Tabla 2. Registros históricos de caudales Estación Corea del IDEAM. ........................... ......................................... ............................ ..................... ....... 12   Tabla 3. Caudales esperados en diferentes periodos de retorno. ....................... ..................................... ............................ ............................ .................. .... 12   Tabla 4. PRESUPUESTO ESTIMADO OBRAS URGENTES ................... ................................. ............................ ............................ ............................. ....................... ........ 22  

2

 

 

GRAFICO 1. CURVA DE FRECUENCIAS DE LOS L OS CAUDALES MÁXIMOS, RÍO CUCUANA SITIO DE PRESA ............. 13  GRAFICO 2. Perfiles Longitudinales del Nivel de Agua, del Lecho y de Socavación General Máxima, del río Cucuana por el Método de Lischtvan-Levediev. Cauce Definido y Suelo No Cohesivo, para la ocurrencia del Caudal Máximo de 100 años de retorno ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ....................... ........ 14  

Fotografía 1. VISTA GENERAL CRECIENTE ABRIL 19 DE 2015 ................. ............................... ............................ ............................ ............................ .................. .... 6   Fotografía 2. DAÑOS EN ZONA 3 CUERPO DE LA PRESA.................................... PRESA.................................................. ............................ ............................ .................... ...... 7   Fotografía 3. COLAPSO PLACAS AMORTIGUADORAS ................. ............................... ............................ ............................ ............................. ............................. ................ 7   Fotografía 4. SOCAVACIÓN S OCAVACIÓN ZONA 3 Y DESTRUCCIÓN PLACA AMORTIGUADORA .............................. ............................................. ................. 8   Fotografía 5. TRABAJOS DE RECUPERACION ZONAS 2 Y 3. ........................... ......................................... ............................ ............................. ......................... .......... 8 

3

 

 

1.1.- ANTECEDENTES

USOCOELLO a través de diferentes estudios y valoraciones de riesgos ha establecido la necesidad inminente de intervenciones a la estructura de la sobre elde RíolaCucuana, encaminadas a la mitigación del riesgo y a lapresa disminución vulnerabilidad. En la historia reciente de la presa se cuenta con dos grandes eventos: 1.  El primero se dio a través del estudio denominado “ESTUDIOS Y DISEÑOS PARA LA REHABILITACION ESTRUCTURAL DE LA PRESA SOBRE EL RIO CUCUANA”, realizados en 2013, que determinaron las obras necesarias para rehabilitar la estructura después de 20 años de servicio sin grandes intervenciones de mantenimiento. En este estudio y de forma priorizada se establecieron las siguientes prioridades: Canal de Limpieza, adelantando las obras asociadas a los siguientes ítems: •  Instalación de revestimiento a placa de canal de limpieza •  Construcción de muro de encauzamiento Cuerpo de Presa, exclusivamente para zonas 1 y 2, asociadas a los niveles más bajos de vertimiento, que incluyen los siguientes ítems: •  Instalación de muro separador separador para zonas 2 y 3 •  Instalación de muro separador separador para zonas 1 y 2 •  Adecuación de retículas e Instalación de Bolsacretos en zona 1 y 2 Canal de Acceso, dando prioridad al mantenimiento y aislamiento de flujo en zonas de alta frecuencia de flujo, mediante: •  Construcción y   por mantenimiento

suministro de

elementos para cierre

Estructura terminal: En un ancho correspondiente a las zonas 1 y 2 únicamente, teniendo en cuenta los siguientes componentes:

4

 

 

•  Construcción de estructura terminal con perfil perfil Creager •  Construcción de placa amortiguadora en concreto reforzado Canal de Salida, asociado al ancho ya mencionado para la estructura terminal para zonas 1 y 2, considerando: •  Instalación de enrocado de protección ante la erosión Posteriormente se priorizaría la construcción de las obras asociadas al canal de entrada o acceso y las correspondientes a la zona 3 de la presa, en donde se presentan flujos de baja frecuencia pero de alta exigencia, los ítems asociados son: •  Manto Impermeabilizante •  Reconstrucción parcial de muro de encauzamiento •  Adecuación de retículas e Instalación de Bolsacretos en zona 3 •  Labores de mantenimiento de zona 3 •  Construcción de estructura terminal con perfil perfil Creager •  Construcción de placa amortiguadora en concreto reforzado •  Instalación de enrocado de protección ante la erosión

2.  En el desarrollo parcial de las obras descritas en el numeral 1, se presentó entre el 19 y 21 de Abril de 2015 (Ver registro fotográfico), un fenómeno torrencial que genero serios daños y riesgos inminentes para la estabilidad de la presa. En su momento se generó la Consultoría denominada “EVALUACIÓN DE DAÑOS EN LA ESTRUCTURA DE LA PRESA SOBRE EL RIO CUCUANA”. En dicho estudio se corroboró los escenarios descritos en el estudio de rehabilitación y se realizó el estudio hidráulico consistente en evaluar la capacidad hidráulica máxima del cauce, utilizando los caudales definidos en el estudio hidrológico y determinar los niveles máximos de la lámina de agua para los periodos de retorno de 50 y 100 años también se evaluó la modelación para el caudal medio anual y el caudal predominante, para evaluar las variable hidráulicas en el sector de la presa. También se realizó un análisis estructural 5

 

 

correspondiente a los diseños del sistema de retículas en concreto reforzado de la Zona 3 y del muro pantalla, que presentó un agrietamiento. Se efectuó el rediseño estructural del sistema de retículas de sección 0.5 x 0.7 m., en la Zona 3, el cual dio como aceptable el diseño existente, en cuanto a sección geométrica y cantidad de acero de refuerzo, para las condiciones del trabajo que están prestando. Por lo tanto se constató la viabilidad de su reconstrucción siguiendo este sistema. De otro lado se realizó el análisis de la afectación en el muro pantalla. Se verificó el comportamiento del muro pantalla, que presentó un agrietamiento, en la zona central.

FOTOGRAFÍA 1. VISTA GENERAL CRECIENTE ABRIL 19 DE 2015

6

 

 

FOTOGRAFÍA 2. DAÑOS EN ZONA 3 CUERPO DE LA PRESA PRESA

FOTOGRAFÍA 3. COLAPSO PLACAS AMORTIGUADORAS

7

 

 

FOTOGRAFÍA 4. SOCAVACIÓN ZONA 3 Y DESTRUCCIÓN PLACA AMORTIGUADORA

FOTOGRAFÍA 5. TRABAJOS DE RECUPERACION ZONAS 2 Y 3.

8

 

 

1.2.- ESTADO ACTUAL Y DETERMINACIÓN DE LA VULNERABILIDAD.

En aras del cumplimiento de su función dentro de la Empresa, el Departamento de Conservación hizo un análisis de la situación actual y determino que es necesario declarar la urgencia de acometer inmediatamente las obras debido a que es indispensable ejecutar actividades que mitiguen el riesgo y disminuyan la vulnerabilidad. Para eso se hicieron los siguientes análisis: 1.2.1.- ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE EL DISEÑO ORIGINAL Y EL ESTADO ACTUAL DE LA ESTRUCTURA . El diseño original ejecutado planteó una presa derivadora que es una estructura de elementos sueltos o denominada también “Presa India”, diseñada en 1986 y construida entre 1994 y 1996. Se decidió este modelo de Presa ya que una convencional en concreto, exigía una

cimentación en la roca mediante pilotes a una profundidad promedia de 12 m., y se escogió la alternativa de una presa derivadora, como una estructura de “elementos sueltos”, “presa india”, que tiene la ventaja de que se cimenta sobre el lecho, está compuesta en gran medida con relleno aluvial compactado y en cambio tiene una dimensión longitudinal entre 5 a 10 veces la de una presa maciza en concreto, con lo cual se compensa el peso de la estructura y se evita el pilotaje, con un costo mucho menor al de la presa maciza en concreto con pilotaje. La presa derivadora consta de tres secciones derivadas del rango de caudales medios en el río, denominadas Zona 1, Zona 2 y Zona 3. En su diseño original original la presa es de 6 metros de altura y 150 metros de ancho, y como se decía anteriormente reemplazaba la capacidad estructural de una cimentación profunda con la construcción de un cuerpo masivo de elementos sueltos, pero confinados como una unidad. Teniendo en cuenta esto la presa ha estado conformada por las siguientes unidades funcionales: -  Canal de Acceso: Aguas arriba de la estructura de presa. -  Cuerpo de Presa: Desde vertederos hasta la pata de la estructura, que incluye: o

   

o

Vertedero de (muro de concreto) Conducto descarga (placa amortiguadora) 9

 

 

Cuerpo de la presa (Retículas) -  Estructura terminal: Desde pata de la Presa hasta inicio de canal de salida. -  Canal de Salida: Desde base de estructura terminal hasta acorazamiento y entrega al cauce. -  Canal de Limpieza: Adjunto a estructura de presa.  

o

FIGURA 1. PLANTA DE LA PRESA. DISEÑO Y OBRA INICIAL.  

FIGURA 2. PERFIL DE LA PRESA EN LAS ZONAS 1 Y 2.

10

 

 

FIGURA 3. PERFIL DE LA PRESA EN LA ZONA 3.

FIGURA 4. ALZADO DE LA PRESA DERIVADORA VISTA DESDE AGUAS ARRIBA.  

Zonas de flujo de la Presa. La estructura de control, vertedero o muro tiene tres niveles de vertimiento, los cuales a la vez definen 3 zonas de trabajo de la presa. Se determinan como Zonas 1, Zona 2 y Zona 3. Ahora bien,deen los diseñosendelarehabilitación se determinó el avance progresivo la socavación pata de la presa, lo cual se agravo con la avenida de abril 19 a 21 de 2015. Para estimar la socavación primero se determinaron por modelos hidrológicos los caudales determinantes para la evaluación de la presa, los cuales se consignan en la siguiente tabla: Cuenca

Sitio

Área (Km2)

2.33

Río Cucuana

Presa

1,794

468.5

Período de Retorno (años) 5 10 20 50 631.3

802.7

981.3

1,234.0

100 1,440.5

TABLA 1. CAUDALES MÁXIMOS ESPERADOS EN EL RÍO CUCUANA SITIO DE PRESA EN FUNCIÓN DEL PERÍODO DE RETORNO

11

 

 

El periodo de retorno se define como el intervalo de recurrencia, al lapso promedio en años entre la ocurrencia de un evento igual o mayor a una magnitud dada. En términos más generales es el intervalo de años en los que pueden ocurrir dos eventos similares de precipitación en la cuenca. Este periodo de retorno se calcula con los registros históricos. A modo de ilustración se adjunta uno de los registros que se utilizaron para determinar el periodo de retorno. I D E A M

-

INSTITUTO DE HIDROLOGIA, METEOROLOGIA Y ESTUDIOS AMBIENTALES SISTEMA DE INFORMACION NACIONAL AMBIENTA AMBIENTAL L

 VALORES MAXIMOS MAXIMOS M MENSUALES ENSUALES DE CAUDA CAUDALES LES (m3/ (m3/seg) seg) FECHA DE PROCESO : LATITUD LONGITUD ELEVACION

2013/04/25

0359 N 7507 W 0345 m.s.n.m

ESTACION : 22077040 TIPO EST ENTIDAD REGIONAL

LG 01 10

DEPTO MUNICIPIO CORRIENTE

IDEAM TOLIMA

TOLIMA SAN LUIS CUCUANA

COREA

FECHA-INSTALACION FECHA-SUSPENSION

1968-MAR 1990-SEP

************************************************************************************************************************************  A#O EST ENT ENT ENERO * FEBRE * MARZO * ABRIL * MAYO * JUNIO * JULIO * AGOST * SEPTI * OCTUB * NOVIE * DICIE * VR ANUAL * ************************************************************************************************************************************ 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1992 1993

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1

 MEDIOS  MAXIMOS  MINIMOS

01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01

60.30 137.0 83.60 164.7 66.50 60.00 27.00 42.00 27.20 132.0 27.00 98.10 168.1 143.6 70.80 98.40

6 1 1 1 1

74.00

104.0

198.9 8

269.2 3

275.0 267.2 214.4 399.3 534.2 527.2 180.0 665.6 90.00 142.8 282.0 417.5 236.0 269.6 212.0 164.4 246.9 180.9 394.1 276.9 188.3

98.78 345.8 27.00

128.9 339.2 26.70

143.5 339.2 34.40

215.5 772.0 56.00

293.5 665.6 90.00

1 1

1 1 1

50.70 3 345.8 1

140.5 89.00 34.20 3 23.2 127.8 124.0 118.0 26.70 27.00 52.70 339.2 156.1 2 26.0 256.0 47.00 156.1 39.80 60.90

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1

262.0 149.2 71.80 184.8 291.8 283.8 44.00 90.00 61.40 34.40 339.2 95.10 98.10 144.0 92.80 138.0 56.10 91.10

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1

275.0 118.0 78.20 254.8 185.4 772.0 56.00 201.0 192.0 162.6 250.0 157.2 282.0 158.0 120.0 198.2 69.70 294.3

1 1 1 1

1 1

1 3 3 8

1 1 1 1 1 1 1 8 1 1 3 1 8 3 8 8

93.20 256.8 133.5 403.4 858.0 441.6 96.00 161.8 134.8 236.0 115.0 276.0 93.90 156.0 138.8 171.0 35.30 356.1 134.6 129.6 88.40 214.8 858.0 35.30

1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 8

192.3 69.20 124.2 54.00 747.5 24.00 60.00 59.00 102.0 49.00 56.50 214.0 125.2 172.4 66.00 86.40 319.4 322.2 114.4 198.9 257.0 162.6 747.5 24.00

1 1

1

1 3 1 8 8 8

106.0 89.00 216.5 64.00 212.6 62.80 174.8 69.80 96.00 45.20 70.00 146.4 111.6 111.5 95.60

433.5 1 376.8 8 77.80 81.20 96.20

89.00 128.8 398.5 1 85.4 501.4 55.00 169.6 39.10 296.8 42.80 75.60 108.2 78.40 280.0 101.2 162.7 60.10 401.0 79.90 24.50 *

136.9 433.5 45.20

163.9 501.4 24.50

1 1 1 1 1 1 1 1 1 8

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 8

431.5 97.40 415.0 295.6 464.4 67.00 180.0 204.0 149.2 184.0 93.90 291.0 1 48.2 280.0 148.4 198.2 239.0 173.0 366.5 43.40

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8

223.5 464.4 43.40

275.0 151.0 394.0 415.7 367.3 195.0 279.6 78.80 510.4 67.30 285.0 220.0 104.9 206.0 187.6 108.0 326.4 430.2 148.4 157.5

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8

245.4 510.4 67.30

119.5 86.30 196.4 606.0 319.5 65.60 195.0 167.0 83.60 68.60 291.0 238.0 366.2 142.0 124.2 29.70 420.5 390.6 53.70 88.40

202.6 606.0 29.70

1 1 8 1 1 1 1 1 1 8 1 3 1 8 3

431.50 267.20 415.00 606.00 858.00 772.00 279.60 665.60 510.40 236.00 339.20 417.50 366.20 280.00 212.00 198.20 433.50 430.20 394.10 276.90 269.20

3 3 3 3 3 3

185.81 858.00 24.00

TABLA 2. REGISTROS HISTÓRICOS DE CAUDALES ESTACIÓN COREA DEL IDEAM.

Como se puede observar en este registro histórico de una estación en proximidad del sitio, se obtuvieron caudales promedios de 185 m3 /s, lo que puede dar un orden de magnitud para comparar con los eventos que se pueden esperar: Periodo de posible recurrencia 2.33 años 5 años 10 años 20 años 50 años 100 años

Caudal Esperado 468.5 m3 /s 631.3 m3 /s 802.7 m3 /s 981.3 m3 /s 1234.0 m3 /s 1440.5 m3 /s

TABLA 3. CAUDALES ESPERADOS EN DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO.

Es esperar quedel cada 2.33 (2 años y 4 meses), se dendecir en else Ríopodría caudales de más doble delaños promedio y hasta se podrían 12

 

 

esperar que una vez cada 100 años se generen caudales 8 veces superiores al registro promedio histórico.

1,600

Q Tr= 259.6ln(Tr) + 222.3

1,500

R² = 0.997

1,400

    )    s 1,300     /    3 1,200    m     (    o1,100    m1,000     i    x     á 900    M     l    a 800     d    u 700    a    C 600 500 400 0

20

40

60

80

1 00

Tiempo de Retorno (años)

GRAFICO 1. CURVA DE FRECUENCIAS DE LOS CAUDALES MÁXIMOS, RÍO CUCUANA SITIO DE PRESA

Teniendo los caudales expuestos anteriormente se estimaron las socavaciones esperadas con la utilización de modelos Lischtvan –  Levediev, este método permite obtener la socavación general y transversal de una sección con base en los datos obtenidos en campo, la caracterización geológica y el análisis de crecientes máximas. La información básica campo levantada para el cálculo de la socavación general fue lade siguiente: • 

Topografía: Secciones transversales

• 

Niveles Máximos de Agua

• 

Zonas vulnerables

• 

Material del Fondo del Cauce

• 

Observaciones directas

Para el cálculo de ladesocavación general máximalosadiámetros lo largo medios del río Cucuana aguas abajo la presa, se consideraron 13

 

 

de las muestras del lecho recolectadas con valores entre 0.3 y 9 mm, equivalentes a materiales entre arenas medias y gravas medias, cuya localización se presenta presenta en la Figura 2, siguiente, siguiente, para el tramo de río en análisis.

FIGURA 5. PLANTA DEL RÍO CUCUANA CON LOCALIZACIÓN DE LA PRESA Y LAS MUESTRAS DEL LECHO (ANÁLISIS HIDRÁULICO DE LA MODELACIÓN BIDIMENSIONAL DEL K0+000 AL K1+574 APROXIMADAMENTE DEL RÍO CUCUANA TOMANDO COMO K0+000 750 M AGUAS ARRIBA DE LA PRESA) 362

RÍO CUCUANA

360 358 356 354 352

   )   m350   n   s 348    (   m346   a    t   o 344    C342 340

Presa

338 336 334 332 330 328 K0+0 K0+000 00

K0+2 K0+200 00

K0+4 K0+400 00

K0+6 K0+600 00

K0+8 K0+800 00

K1+0 K1+000 00

K1+2 K1+200 00

K1+4 K1+400 00

K1+6 K1+600 00

K1+8 K1+800 00

K2+0 K2+000 00

Abscisa N iv el el M Má áx xii m mo o de de Ag Ag u ua a 10 00 0 añ añ o os s

"P Pe e rrff ilil d de elLe ec c ho ho "

" Pe Pe rf rf ilil de de S oc oc av av ac ac ió ió n M áx áx im im a 1 00 00 añ añ os os"

GRAFICO 2. PERFILES LONGITUDINALES DEL NIVEL DE AGUA, DEL LECHO Y DE SOCAVACIÓN GENERAL MÁXIMA, DEL RÍO CUCUANA POR EL MÉTODO DE LISCHTVAN-LEVEDIEV. CAUCE DEFINIDO Y SUELO NO COHESIVO, PARA LA OCURRENCIA DEL CAUDAL MÁXIMO DE 100 AÑOS DE RETORNO

14

 

 

En conclusión según el modelo se podrían presentar socavaciones de hasta 8 metros como se observa en el gráfico. Cabe anotar que en el momento de la rehabilitación se observaban según registros, que la parte final de la presa que desempeñaba las acciones de colchón amortiguador y de mitigación del impacto del caudal sobre el lecho del río, prácticamente había desapareció en el transcurso de los veinte (20) años previos de operación del sistema, causando una gran cavidad, que en su momento se midieron en profundidades de hasta 4 m, formando un resalto hidráulico de gran proporción, que deterioraron el propio cuerpo de la presa. Finalmente para concluir el análisis comparativo el diseño original con la situación actual es importante llamar la atención sobre la pérdida de masa que ha tenido la presa por efecto de la socavación y el arrastre. Como se muestra en la siguiente figura la longitud total de la presa se estipulo 85 metros:

FIGURA 6. PERFIL LONGITUDINAL ESTIPULADO EN LOS DISEÑOS INICIALES.

Debido a los efectos de la socavación hoy en día la longitud es de 75 metros, es decir 10 metros menos de la inicial.

FIGURA 7. PERFIL LONGITUDINAL EN LOS DISEÑOS DE LA REHABILITACIÓN

15

 

 

Sin embargo los factores decisivos para prolongar la vida útil de la presa derivadora son: a.  Alejar la frontera de socavación aguas abajo de la presa.  

b. el Lograr “monolítico” del cuerpo de la presa, prde esa, en cual un antefuncionamiento crecientes fuertes se mantenga la integridad cada uno de los elementos sueltos. c.  Tener una estructura terminal (transición del cuerpo de la presa al lecho del río), adecuada para combatir los efectos de socavación por los tránsitos hidráulicos. d.  Ante eventos extremos lograr que funcione la mayor longitud posible a lo ancho de la presa derivadora, permitiendo que existan las condiciones hidráulicas favorables para el funcionamiento de la zona 3 y aliviar la carga sobre las zonas 1 y 2, donde se encuentra precisamente los puntos de vulnerabilidad operativa. e.  Mejorar las condiciones de la infraestructura del canal de limpia, que junto a un correcto manejo de las compuertas y evitando usos indebidos en crecientes permita una vida útil y funcionabilidad adecuada. 1.2.2.- OBRAS NECESARIAS A CORTO PLAZO .  En el año 2015 en la ejecución de los trabajos proyectados en los Estudios de Rehabilitación, se alcanzaron a desarrollar una parte significativa de los trabajos en las denominadas Zona 1 y Zona 2, que corresponden a las dos cotas más bajas para el flujo del caudal.

Sin embargo ante la limitación presupuestal, las obras imprevistas generadas para atender el evento de abril de 2015 y el cambio de especificación de algunos componentes respecto a los diseños de rehabilitación se puede concluir que están pendientes las siguientes actividades indispensables: •  Construcción y suministro de elementos para cierre por mantenimiento (compuertas y accesorios) •  Reconstrucción parcial de muro de encauzamiento

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Canal de Acceso: •  Manto Impermeable (a realizar en una fase posterior) •  Reconstrucción parcial de muro de encauzamiento (a realizar en una fase posterior si se determina su necesidad) Canal de Salida: •  Instalación de enrocado enrocado de protecció protección n ante la erosión en todo el ancho de la presa •  Adecuación de retículas e Instalación de Bolsacretos en zona 3 de la presa, en donde se presentan flujos de baja frecuencia pero de alta exigencia •  Labores de mantenimiento de zona 3 •  Construcción de estructura terminal terminal con rápida o similar en la zona 3 •  Instalación de enrocado de protección ante la erosión en el mayor ancho posible. 1.2.3.- FENÓMENOS CLIMÁTICOS PREVISIBLES 

La Niña es un fenómeno climático que forma parte de un ciclo natural global del clima conocido como El Niño-Oscilación del Sur (ENOS). Este ciclo global tiene dos extremos: una fase cálida conocida como El Niño y una fase fría, precisamente conocida como La Niña. Cuando existe un régimen de vientos alisios fuertes desde el oeste, las temperaturas ecuatoriales disminuyen y comienza la fase fría o La Niña. Cuando la intensidad de los alisios disminuye, las temperaturas superficiales del mar aumentan y comienza la fase cálida, El Niño.

Cualquiera de ambas condiciones se expande y persiste sobre las regiones tropicales por varios meses y causan cambios notables en las

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temperaturas globales, y especialmente en los regímenes de lluvias a nivel global. Para el 2018, el IDEAM pronostico con niveles de confianza entre el 70 y 85% la posibilidad de la ocurrencia de este fenómeno en el país. Se adjunta anexo de registro de noticias al respecto.

FIGURA 8. MAPA DE INCIDENCIA DE MAYORES PRECIPITACIONES EN LA REGIÓN ANDINA

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1.2.4.- COMPONENTES MÁS VULNERABLES EN LA ESTRUCTURA DE LA PRESA DE DERIVACIÓN

Las presas de elementos sueltos, presas de lecho o presas “indias”, deben su capacidad y estabilidad al trabajo “monolítico” de todos sus componentes; es así como se req requiere uiere el debido funcionamiento y estado óptimo del muro de concreto o vertedero, del cuerpo de la presa (placa amortiguadora y retículas) y de la estructura terminal. Además se requiere el funcionamiento de estructuras críticas para el mantenimiento como el canal de limpia. Es decir se requiere un estado de mantenimiento preventivo y la protección contra los fenómenos propios de las corrientes hídricas, como la socavación del lecho y de los taludes laterales. Si se da esa unidad funcional (mantenimiento y protección) de todos los componentes descritos, el sistema extiende su vida ú útil til y conserva su resiliencia ante fenómenos de crecientes, los cuales al ser de las magnitudes previstas en los estudios (una avenida de hasta 1400 m3/h cada 100 años), deben resistirse adecuadamente, aclarando que siempre después de estos eventos eventos será necesaria la inspección y tal vez el posible mantenimiento para poner a punto todos los componentes. El departamento de Conservación haciendo uso de los estudios y diseños con que cuenta al respecto y con la realización de las visitas de inspección, ha determinado que los siguientes son los puntos que en la actualidad revisten mayor vulnerabilidad para el adecuado funcionamiento y estabilidad de la estructura: Z ONA 3  DEL CUERPO DE LA PRESA DERIVADORA :

Esta Zona es la más extensa de todo el cuerpo de la presa, y aunque su funcionamiento solo está previsto para los momentos de flujo de altos caudales; resulta ser de vital importancia para aliviar la sobrecarga sobre las zonas 1 (donde se encuentra la cortina de captación y canal de limpia) y la zona 2. En el evento de las crecientes sucedidas los días 19, 20 y 21 de abril de 2015, debido a su escaso mantenimiento fue el punto más vulnerable y donde se corrió mayor riesgo para la estabilidad de la presa derivadora.

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Es necesario remover toda la capa vegetal y los residuos de palizadas para dejar su superficie libre de obstáculos para el tránsito de caudales en crecientes. Se deben arreglar algunas retículas y mallas que presentan deterioro y asegurarse de que todas las celdas de la retícula cuenten con toda su capacidad de volumen ocupado por material aluvial. E STRUCTURA TERMINAL :

La estructura terminal está conformada en la Zona 1 y 2 por un perfil Creager, sin embargo en la zona 3 no existe una estructura definida como tal. Se presenta una transición entre el perfil Creager conformada por un macizo en concreto de 5 metros de longitud y unos 20

 

 

escalones en ciclópeo. De ahí en adelante se dispuso de material aluvial difuso contenid contenido o en una malla electro soldada.

La estructura terminal presente en su longitud de concreto socavación y falta de continuidad y uniformidad y en los “contenedores” de material aluvial no se ven anclajes

suficientes y la granulometría del material permite inferir que en gran porcentaje pasaría por la malla existente, lavando de finos y permitiendo la entrada de grandes caudales que podrían generar socavación en la pata de la presa. Esta estructura es importante porque funciona como confinamientos a los demás elementos de la presa derivadora, presentes en el cuerpo de la misma. La situación más delicada que podría estar ocasionándose es una erosión retrograda, la cual no es posible visualizar hasta que que se puedan iniciar los trabajos y hacer el manejo de aguas correspondiente.

1.4.- OBRAS A CONTRATAR CON CARÁCTER PRIORITARIO

El Departamento de Conservación, en concordancia con lo planteado en los puntos anteriores y observando la confluencia entre las vulnerabilidades (debilidad de la infraestructura) y los factores de riesgo (temporales climáticos debido al fenómeno de la Niña), haciendo uso de los activos con que cuenta en materia de estudios y diseños y priorizando los recursos disponibles; ha planteado desde el punto de vista técnico la ejecución de los siguientes contratos:

Objeto del Contrato REHABILITACIÓN DE LA ZONA TRES DE LA PRESA DERIVADORA EN LA BOCATOMA DEL RÍO CUCUANA

Valor $ 1.590.650.828

Plazo de Ejecución 5 Meses 21

 

 

INTERVENTORIA A LAS OBRAS DE REHABILITACIÓN DE LA ZONA TRES DE LA PRESA SOBRE EL RÍO CUCUANA.  TOTAL INVERSIÓN Tabla 4. PRESUPUESTO ESTIMADO OBRAS URGENTES 

6 Meses (Incluye $ 109.349.172 Liquidación Contratos) $ 1.700.000.000

Teniendo en cuenta las previsiones meteorológicas reinantes en 2018 y estableciendo una pequeña holgura para atención de imprevistos, el Departamento de Conservación considera que las obras deberán estar listas para el mes de agosto de 2018. En las fuentes de información oficial disponible como el Boletín Agroclimático Nacional de Febrero de 2018, se estima que el trimestre febrero-marzo-abril, habrá un comportamiento ligeramente por encima del promedio en cuanto al régimen de lluvias; lo que hace viable e indispensable el inicio inmediato de las obras para aprovechar las condiciones favorables, antes dedelalallegada incrementado por el Fenómeno Niña. del segundo periodo bimodal

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ANEXOS. PRESUPUESTO

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