Escrito por Ing. Raimundo José Lafuente Dios
Industria, agricultura y energía para Navarra
Ingeniería Civil • Ed. noviembre, 2022
La presa de Itoiz, que regula las aguas del río de Irati, se encuentra aproximadamente a 1 km aguas debajo de su confluencia con el Urrobi y a unos 2 km aguabas arriba de Aoiz. El principal consumidor de agua de esta estructura será el canal de Navarra cuyas obras, una vez concluidas las de la presa y su puesta en carga, avanzan a mucha velocidad y van dando servicio a las diferentes zonas regables conforme las alcanzan. La cuenca tiene una superficie de 510 km2 y la aportación media del río en el punto de cierre es de 675 hm3/año.
El embalse de Itoiz tiene una capacidad total de 418 hm3, de los cuales 8,5 hm3 corresponden al embalse muerto, y una superficie inundada, a nivel máximo normal, de 1.100 ha. El volumen anual regulado se ha cifrado en 630 hm3.
El pantano tiene dos brazos diferenciados uno sobre el río Irati de unos 12 km de longitud que se extiende hasta Oroz-Betelu y el otro, de unos 6 km de longitud, sigue el río Urrobi hasta el pueblo de Nagore.
Los objetivos que se persiguen con la construcción de la presa de Itoiz y el llenado de su embalse son los siguientes: transformación en regadío de 57 713 ha brutas, abastecimiento de agua potable a 354 500 habitantes, implantación de 650 ha de suelo industrial, control de las avenidas del río Irati y producción de energía eléctrica mediante la instalación de dos centrales: una, ya en explotación en el pie de la presa, equipada con dos turbinas Francis de eje vertical con un caudal de 30 m3/s y una capacidad instalada de 28,6 MW y otra, que se construirá en la cabecera del canal de Navarra, equipada con dos turbinas Kaplan de doble regulación y eje vertical.
El sustrato geológico sobre el que se apoya la cerrada, de edad Eocena (Cuisiense y Luteciense Medio), constituido por margo-calizas, niveles turbidíticos, calizas grises y calizas brechoides, es una base competente de cimentación, aunque con un cierto comportamiento diferencial en cuanto a alterabilidad y módulo de deformación. Los niveles turbidíticos son más alterables y tienen un módulo de deformación relativamente bajo mientras que los niveles de calizas son poco alterables y tienen un módulo de deformación más alto.
La estructura del sustrato litológico es favorable a la estabilidad de la ladera derecha, con buzamiento de 15 a 20º hacia la ladera y desfavorable en la ladera izquierda, aunque algo oblicua a la misma, con valores de buzamiento similares.
DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS
Las obras de la presa de Itoiz están compuestas por la presa principal en el río Irati, una presa auxiliar que cierra un collado lateral y la toma para el canal de Navarra.
La presa de Itoiz es de gravedad de hormigón convencional y planta recta. Tiene 122 m de altura sobre cimientos, alcanzando la cota 592,00 m sobre el nivel del mar. La longitud de coronación es de 525 m y su anchura es de 10,00 m. el talud de aguas arriba es de 0,05 H/1,00 V, entre la cota máxima y la cota 515,00, y de 0,40 H/1,00 entre esta última cota y la de cimentación. El talud de aguas abajo es de 0,75 H/1,00 en toda su altura con la excepción de la estructura de coronación. Al fondo de la cimentación se le ha dado una pendiente mínima del 5% desde aguas abajo hacia aguas arriba.
El volumen de hormigón del cuerpo de presa es de 1,34 millones de m3. Los trabajos de hormigonado de la presa principal concluyeron el 21 de septiembre de 1998.
Durante la ejecución, las juntas transversales, selladas cerca del paramento de aguas arriba mediante una doble banda de neopreno con un taladro intermedio, han dividido la presa en 29 bloques de 18,00 m de longitud. Una junta longitudinal a la presa ha permitido disminuir las dimensiones de los bloques mayores.
Con el objeto de facilitar su control y mantenimiento en explotación y la ejecución de determinados trabajos durante su construcción la presa de Itoiz cuenta con un sistema de galerías en su interior. Se han dispuesto cinco cercanas al paramento de aguas arriba, tres próximas al paramento de aguas abajo para permitir la inyección de la junta longitudinal y una galería perimetral. La galería, situada a la cota 510, da acceso a las cámaras de válvulas de los desagües de fondo y es de dimensiones superiores a las del resto para permitir el paso de un vehículo.
Se han prolongado cuatro galerías, dos en cada estribo, 100 m en la roca con el objeto de investigar las laderas y poder proceder a la inyección de las mismas.
El tratamiento de la cimentación ha consistido en un tratamiento no sistemático de las singularidades y otro posterior de inyección de consolidación con una lechada de cemento.
La pantalla de impermeabilización ha consistido también en una fase no sistemática de las zonas que en los reconocimientos se habían detectado como especialmente problemáticas y otro sistemático en dos fases. La primera con taladros distanciados de 6 m entre los que, posteriormente, se perforaron los taladros de segunda fase. Se ejecutó una tercera fase en aquellos taladros que habían tenido mayores admisiones.
La pantalla de drenaje se ha perforado a continuación de la pantalla de impermeabilización y ha consistido en una serie de taladros verticales desde la clave de cada galería hasta la situada inmediatamente encima pero cortándolos un metro antes de alcanzarla. En cimentación se han perforado los taladros aguas abajo de la pantalla de impermeabilización para disminuir las subpresiones bajo la presa.
Los órganos de desagüe de la presa, exceptuando la Toma del Canal de Navarra que se ubica fuera del cuerpo de presa, están constituidos por los desagües de fondo, una toma intermedia y el aliviadero de superficie.
Los desagües de fondo son dos conductos rectangulares que atraviesan el cuerpo de presa. La cota del umbral de la embocadura es la 506,575. La salida de los dos conductos está en el mismo cuenco amortiguador en el que se produce la pérdida de carga del vertedero de superficie. El caudal máximo a embalse lleno de cada uno de los dos desagües, que cuentan con una compuerta Taintor de maniobra y una Bureau de seguridad, es de 141 m3/s.
Un conducto metálico de 3,10 m de diámetro interior, cerrado por una compuerta vagón y una ataguía, atraviesa la presa y tras un codo desciende sobre el paramento de la presa. En un primer momento este conducto se cerró con una brida ciega que, posteriormente, se eliminó cuando se construyó la central hidroeléctrica de pie de presa. Se ha dispuesto una acometida en la conducción con un diámetro interior de 750 mm que permite aportar al río los caudales necesarios para atender a los riegos actuales del río Aragón que se abastecen del río Irati y el caudal de compensación. La tubería arroja, mediante una válvula HowellBunger, el chorro de agua al cuento amortiguador. La válvula de seguridad de este sistema es una Ring-Follower. También se dispone en la conducción de 750 mm una toma para el abastecimiento de agua a la población de Aoiz.
El aliviadero tiene su labio a la cota 588,00 y se sitúa entre los bloques 3 a 4, ambos inclusive. Es de labio fijo, con un perfil Creager y cuatro vanos de 12,50 m de longitud libre separados por pilas de 1,25 m. del canal de descarga, apoyado sobre el paramento de aguas debajo de la presa, se estrecha desde su anchura superior de 53,75 m hasta 22 m a 46,60 m medidos en horizontal del punto de salida del vertedero y continúa con esa dimensión hasta su llegada al cuenco. Con ello se consigue un cuenco estrecho, con un menor impacto ambiental, y disponer de más espacio en la margen derecha para el desvío del río y en la margen izquierda para la central hidroeléctrica.
El cuenco amortiguador tiene dos partes diferentes: el cuenco principal y un subcuenco secundario. El cuenco principal tiene un tramo elíptico de 51,14 m de longitud entre dos rectos, ambos de 26,00 m, con lo que consigue adaptarse a la geometría del cauce.
La presa auxiliar tiene una altura de 24 m sobre cimientos con la misma cota de coronación que la presa principal. Tiene como finalidad impedir la salida del agua por un collado lateral cuya vertiente sur confluye con el río Irati en un punto localizado aguas arriba de la localidad de Aoiz.
La toma del Canal de Navarra consta de la embocadura, que se ubica en una vaguada en la ladera izquierda del embalse, y, tras ella, de un tramo en túnel de aproximadamente 1.200 m de longitud y 4,50 m de diámetro interior que concluye en la case de válvulas.
A la altura del paso del tunero por la presa auxiliar, coincidente con la salida del embalse, el túnel cuenta con un pozo vertical con una torre de compuertas donde se han instalado una compuerta vagón y una ataguía de seguridad.
Inmediatamente después de la salida del túnel y antes de la caseta de válvulas se ha dispuesto una bifurcación, uno de cuyos ramales se ha cerrado con una brida ciega hasta que se construya la central del canal.
Debajo de la caseta de válvulas, que supone el paso de la conducción en carga al canal con lámina libre, se ha instalado una trifurcación con tres salidas de 1,50 m de diámetro. Cada una de las salidas dispone de una válvula Howell-Bunger con salida sumergida en sendos recintos individuales y una válvula, aguas arriba del anterior, tipo Ring-Follower. Los tres compartimientos de desagüe tienen la salida en una piscina común a las tres dispuesta, a su vez, en el interior de otra de mayores dimensiones. En el frente opuesto a las válvulas, la piscina tiene una apertura rectangular coincidente con el comienzo del canal de enlace.
El primer tramo del canal de Navarra, con una capacidad de 112m3/s tiene una sección rectangular hasta la balsa de Villaveta. A partir de esta infraestructura, donde se pueden laminar las maniobras realizadas en la toma del embalse, el caudal máximo es el nominal del comienzo del canal de Navarra, es decir, 45 m3/s.
PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS
Para poder ejecutar las obras ha sido preciso proceder a la construcción de un desvío del río compuesto por una ataguía, que ha sido una presa heterogénea de 25 m de altura, una contraataguía de 25 m de altura, una contraataguía y un canal de desvío, que se dividió, a su paso bajo la presa, en dos conductos.
La cantera explotada para la presa de Itoiz se encuentra en las cercanías de la reserva natural de Poche de Chunchurrenea lo que ha obligado a una explotación acorde con las exigencias de la protección a las rapaces, principalmente buitre leonado, particularmente durante su período de nidificación.
Se trata de unas calizas micríticas de una calidad muy buena, pertenecientes al mismo nivel que también se explota en las canteras de la sierra de Alaiz. Los condicionantes de la Declaración de Impacto Ambiental, que prohíben la extracción por encima del nivel de máximo embalse, han supuesto la insuficiencia de la cantera prevista en el proyecto para el abastecimiento completo de la obra. Ha sido preciso, por tanto, aportar áridos, del orden de una tercera parte de las necesidades totales de la obra de canteras comerciales.
Para el transporte de la piedra desde la cantera hasta la planta de machaqueo se abrió un camino independiente de la NA-172 que no entra en el núcleo urbano de Orbaiz. El transporte por este camino se ha realizado con dúmperes extraviales de 50 toneladas.
La planta de machaqueo, situada entre la cantera y la planta de hormigón, tenía una disposición en estrella. El hormigón de la presa principal ha contado con un tamaño de arena y cuatro tamaños del árido grueso con un máximo de 120 mm.
Tras la tolva de recepción de áridos, donde descargaban los dúmperes procedentes de la cantera, se cribaba y eliminaba todo el material de tamaño inferior a 4 cm utilizándose este rechazo, con excelentes resultados, en rellenos drenantes y explanadas.
Tanto el molino primario como el secundario eran de impactos con unas producciones de 700 t/h y 120 t/h y unas potencias de 600 CV y 125 CV respectivamente. El molino terciario era de 90 t/h y 125 CV de potencia.
Desde las cribas la carga de los camiones se realizaba mediante unas tolvas y, en caso de mayor producción que la capacidad de transporte, se acopiaba mediante cintas transportadoras que fueron las encargadas de todo el transporte de áridos dentro de la planta.
Como instalaciones accesorias la planta de machaqueo contaba con un desfillerizador, un captador de polvo, el carenado de las cintas de transporte y una balsa de decantación con el objeto de eliminar todos los finos arrastrados en el agua de limpieza de la planta pese a que ésta funcionaba por vía húmeda.
Las instalaciones para la fabricación de hormigón se ubicaron en el estribo derecho de la presa. Para la fabricación del hormigón se han utilizado 180 kg de un conglomerante compuesto por cemento y cenizas por cada metro cúbico de hormigón. La cantidad de agua fue de 115 kg/m3.
La entrada de los áridos a la planta se realizaba mediante dos tolvas, una para la arena y la otra para los áridos gruesos. Desde las tolvas, con dos cintas transportadoras, se llevaba el material hasta la parte superior de los ocho silos de 1.000 t de capacidad que se descargaban por debajo y mediante cintas transportadoras se llevaban a los sistemas dobles de dosificación de áridos.
Al lado de la planta de hormigón había cuatro silos de 500 t de capacidad, dos para el cemento y dos para las cenizas, y un depósito para el agua de 650 m3.
Se utilizaron dos amasadoras dobles de eje horizontal que, con una potencia total instalada de 650 CV, eran capaces de fabricar 380 m3/h de hormigón.
Para el transporte en general de la obra (maquinaria y encofrados, nunca personal) y para la puesta en obra del hormigón se instaló un sistema de tres andariveles o blondines (caracterizados por colores: blanco, verde y amarillo) con una capacidad unitaria de 20 t, los cubilotes de hormigón podían transportar 6,5 m3.
Cada uno de los blondines contaba con dos cables carriles, que salvaban un vano de 801 m y se apoyaban, por un lado, en las “torres fijas” de la margen derecha y, por el otro, en unos carretones que discurrían sobre el “camino de rodadura” de la margen izquierda; un cable de traslación que formaba un bucle y un cuarto cable de elevación. La velocidad de traslación que se podía obtener con esta instalación era de 7,0 m/s en traslación y 2,5 m/s en elevación.
Tres cintas transportaban el hormigón desde la planta hasta los tres silobuses de carga de los cubilotes de los blondines.
Los cubilotes se descargaban por el fondo en la zona de colocación del hormigón, a continuación, éste se extendía con un bulldozer y se vibraba con un pulpo, dotado de seis vibradores, montado en una retroexcavadora. El hormigón de presa tenía una consistencia con cono de Abrams cero.
El encofrado de ambas presas fue trepante y con una anchura de tablero de 6,00 m., el espesor de la tongada fue de 2,00 m en la presa principal y 1,50 m en la auxiliar. La tongada de 2,00 m se extendía entres subtongadas, o cuatro cuando el tiempo era muy caluroso. Entre cada dos tongadas se extendía un “mortero de retoma” constituido por un hormigón más rico y con un tamaño de árido de 40 mm.
Se ha realizado un cuidadoso curado del hormigón manteniendo húmedo después de su puesta en obra, más bien mojado bajo una lámina de agua, mediante el empleo de aspersores, “pajaritos”, que se abastecían desde el mismo depósito que, a una cota superior a la de la planta de hormigón, suministraba a ésta el agua.
MEDIDAS CORRECTORAS DE IMPACTO AMBIENTAL
Durante toda la ejecución de las obras se han cumplido todos los condicionantes de la Declaración de Impacto Ambiental. Se ha constituido una Comisión de Seguimiento Ambiental que ha integrado miembros de la Dirección de obra, del Contratista principal de las obras, de la Asistencia Técnica y del Gobierno de Navarra, del que han acudido representantes de las consejerías de Obras Públicas, de Medio Ambiente, de Agricultura y de Cultura.
En las proximidades del embalse hay tres reservas naturales a ninguna de las cuales les afecta el llenado del embalse. Una de las tres reservas, concretamente la del Ponche de Chinchurrenea, se ubica en las proximidades de la cantera que se ha utilizado para extracción de los áridos que se han utilizado en la fabricación del hormigón. El objetivo de la mencionada reserva es la protección del buitre leonado. Por ello, se ha debido tener una excesiva precaución con esta especie. En todas las voladuras durante el período de nidificación de las rapaces se ha realizado un exhaustivo seguimiento de las reacciones de estas aves por un ornitólogo especialista que ha estado presente en la práctica totalidad de las voladuras.
Otras especies a las que se ha dedicado una especial atención han sido la trucha; la nutria, cuya presencia aguas arriba se ha constatado con posterioridad a la construcción de la presa cuando con anterioridad no se había detectado; y el desmán del Pirineo, especie no incluida en la Declaración de Impacto Ambiental.
Se han realizado variantes en los principales núcleos urbanos, Aoiz y Orbaiz, con el objetivo de aminorar las molestias que el tráfico, principalmente de transporte de áridos, pudiera producir en los habitantes.
Se ha buscado, en todo lo factible, que el impacto de las obras sea el menor posible, hasta el punto de que en algún caso se ha podido producir un efecto positivo como, por ejemplo, con los materiales procedentes de la excavación, que se han utilizado para recuperar un antiguo vertedero de residuos sólidos de Aoiz.
PLAN DE RESTITUCIÓN TERRITORIAL
Durante la ejecución de las obras, e incluso con posterioridad a su conclusión, se ha procedido, en función del artículo 130 de la Ley de Aguas, al proyecto y construcción de una serie de obras en los términos municipales directamente afectados por las obras. Algunos de los trabajos correspondían también a condicionantes del desarrollo del proceso de Evaluación de Impacto Ambiental. Se han realizado arreglos de caminos afectados por las obras y aperturas de nuevos trayectos como compensación por las dificultades creadas a las comunicaciones preexistentes.
También se ha procedido a la ejecución de actuaciones solicitadas por los ayuntamientos, algunas con presupuestos del Ministerio titular de la presa y otras por intermediación de una fundación creada al efecto. Se pueden citar la urbanización de varias zonas del casco urbano de Aoiz, así como otras en el de Oroz-Betelú; la construcción de la casa de cultura de Aoiz, el reacondicionamiento de su frontón y una piscina cubierta en Aoiz; una piscina fluvial en Orozco-Betelú, etc.
El Gobierno Foral de Navarra ha procedido, dentro del contexto de estas obras, a la construcción de un paseo en Nagore, a orillas del futuro dique de cola. Esta presa es la obra pendiente, relacionada con el Plan de Restitución Territorial, de mayor envergadura.
PLAN DE EMERGENCIA Y SU IMPLANTACIÓN
Las presas de Itoiz, tanto la principal ubicada en el río Irati como la auxiliar, se han clasificado en función de su riesgo potencial en caso de rotura o funcionamiento incorrecto como A.
Se han contemplado cuatro hipótesis de cálculo, dos para cada una de las dos presas: una sin avenida y la otra coincidente con una avenida. A partir de ello se ha realizado una zonificación y un análisis de riesgos, gracias a los cuales se comprobó que se ven afectados varios cascos urbanos y que se precisaba la instalación en todos ellos de elementos de alarma con el objeto de poder avisar a las poblaciones.
En la presa de Itoiz se ha optado por la instalación de sirenas neumáticas y, en el proyecto de implantación en el que se han detallado, también se han diseñado las comunicaciones y el centro de control, ubicado entre las dos presas y desde la que se pueden ver ambos paramentos de aguas abajo. Se han instalado un total de once sirenas.
PUESTA EN CARGA
La puesta en carga de la presa de Itoiz ha sido motivo de la redacción de un Plan que ha permitido el seguimiento de su comportamiento durante todo el proceso.
Durante el mismo se han producido varias suspensiones con el objeto de poder apoyar al eje del Ebro durante los veranos. Se han retrasado los vaciados programados con el objeto de que coincidieran con los momentos en que se producían estiajes en el Ebro y, de esta forma, el agua de embalses como Yesa o el Ebro podía utilizarse de forma más provechosa. Los caudales de mantenimiento y la atención a muchas de las demandas aguas debajo de Itoiz tanto en el Aragón como en el Ebro se han podido satisfacer de esta forma.
En el programa de puesta en carga se han definido cuatro escalones con una diferencia de cotas de 25 m. dado que el desagüe de fondo se encuentra a la cota 506,575, los siguientes se fijaron en al 536,00 la 561,00 y la 586,00, con lo que este último quedaba a 2,00 m del Nivel Máximo Normal manteniendo un resguardo suficiente para laminar cualquier posible avenida. No obstante, y aprovechando una autorización del Programa de Puesta en Carga, se llenó el embalse hasta la cota 588,00 con el objeto de comprobar el vertido por el aliviadero. Gracias a la maniobra de los desagües de fondo se pudo precisar el momento de llegada a la cota de referencia (588,00) con una precisión de un cuarto de hora.
Se ha limitado la velocidad de ascenso entre los diferentes escalones así como la del descenso. En todos los casos, incluso cuando se ha repetido uno de los descensos, la velocidad del último de ellos ha sido correspondiente a un vaciado del embalse a razón de 45 m3/s, máxima capacidad del canal de Navarra.
El comienzo de la puesta en carga tuvo lugar el 19 de enero de 2004 y su terminación, cuando alcanzó por última vez la cota 536,00, el día 9 de octubre de 2008.
Escrito por
Ing. Raimundo José Lafuente DiosIngeniero de Caminos, Canales y Puertos |
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