El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU. premiado por ingeniosa solución para adaptar una presa californiana a futuros fenómenos climáticos: un aliviadero en forma de laberinto

Hace casi 20 años, una inspección confirmó que la presa del lago Isabella (California) no resistiría un evento de lluvia extrema. Los ingenieros han encontrado una solución para adaptarlo a futuros fenómenos climáticos. Un aliviadero en forma de laberinto.

Blake Tullis, ingeniero principal en el estudio del modelo de Isabella, ha jugado un papel crucial en la reducción de los costes de construcción del nuevo vertedero de emergencia en el embalse de Isabella, California. Esta estructura innovadora, inspirada en décadas de investigación en el Laboratorio de Investigación del Agua de Utah, representa un avance significativo en el diseño de vertederos y la seguridad de presas.

Esta presa (o más precisamente estas presas, ya que hay dos) fue construida a principios de los años 1950. Protegen a Bakersfield y su región de las inundaciones, constituyen una importante fuente de agua para las poblaciones locales y alimentan una central hidroeléctrica de casi 12 MW.

El Innovador Vertedero Laberíntico del Embalse de Isabella

Muchos embalses alrededor del mundo utilizan vertederos para controlar la salida de agua. Sin embargo, con el cambio climático y fenómenos meteorológicos extremos, los ingenieros civiles buscan nuevas soluciones para manejar flujos de agua excepcionales. Un vertedero más largo permite un mayor flujo de agua, crucial durante eventos de inundación máxima. En el caso del embalse de Isabella, un vertedero convencional no era suficiente para manejar los caudales esperados durante una tormenta máxima.

El aliviadero de la presa Isabella fue diagnosticado en 2005. Es capaz de extraer aproximadamente 3.400 m3 ^de agua por segundo. Pero para hacer frente a una lluvia extrema, sería necesario desviar más de 14.000 m³/s.

El Proceso de Investigación y Diseño

El concepto del vertedero laberíntico fue inicialmente propuesto por Paul Tullis y luego desarrollado por su hijo, Blake Tullis, y Brian Crookston. Su investigación llevó a la creación de un modelo físico a gran escala en el Laboratorio de Investigación del Agua de Utah, confirmando la viabilidad del diseño. El vertedero laberíntico, que se extiende en zigzag a lo largo del canal de salida del embalse, tiene una longitud total de 945 metros si se extendiera en línea recta, casi tres veces la anchura del canal.

Beneficios y ahorro de costes

David Serafini del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos destacó que el modelo a escala 1:45 confirmó la eficacia del diseño y permitió ahorros significativos en costos de construcción. El diseño en zigzag no solo acomodó flujos de agua sin precedentes, sino que también reveló que el canal del vertedero podía ser más estrecho de lo planeado, reduciendo la cantidad de granito que necesitaba ser excavado.

Implicaciones

El vertedero laberíntico del embalse de Isabella no solo es una maravilla de la ingeniería, sino también un testimonio del impacto positivo de la investigación aplicada. Tullis enfatizó la importancia de la investigación translacional para encontrar soluciones prácticas a desafíos de ingeniería del mundo real, proporcionando a los estudiantes una experiencia educativa inigualable.

David Serafini comentó que, aunque espera que el vertedero nunca necesite funcionar en su capacidad máxima, su presencia proporciona una seguridad crucial para las dos presas de tierra del sitio.