Se habló mucho de la presa de Oroville. Ahora se pueden extraer algunas lecciones

Se habló mucho de la presa de Oroville. Ahora se pueden extraer algunas lecciones

“Aunque la práctica de seguridad de presas ciertamente ha mejorado desde la década de 1970, el hecho de que este incidente le sucediera al titular de la presa más alta de los Estados Unidos, bajo la regulación de una agencia federal, con evaluaciones reiteradas de consultores externos de buena reputación, en un estado con un programa regulador de seguridad de presas líder, es una llamada de atención para todos los involucrados en la seguridad de presas.”

Figura 1. Aliviadero de servicio (izquierda) y aliviadero de emergencia (derecha) tras el incidente de la presa de Oroville en febrero de 2017

NOTA: Este post es fruto de la lectura del Informe independiente del equipo forense sobre el incidente en el aliviadero de la presa de Oroville, que tiene fecha de 5 de enero de 2018, y trata de comunicar los aspectos que se han estimado más relevantes en relación al incidente. Todas las imágenes del post proceden del citado Informe.

Introducción

Después del incidente del aliviadero de la presa de Oroville en febrero de 2017, la Comisión Federal Reguladora de la Energía (FERC) solicitó que el Departamento de Recursos Hídricos de California (DWR) debía contratar a un Equipo Forense Independiente (IFT) para explicar las causas del citado incidente y dar su opinión al respecto.

El DWR solicitó a dos asociaciones líderes en ingeniería de presas y en seguridad de presas en los Estados Unidos, la Asociación de Funcionarios Estatales de Seguridad de Presas (ASDSO) y la Sociedad de Presas de los Estados Unidos (USSD), que recomendaran miembros para el IFT. ASDSO y USSD recomendaron un equipo de seis miembros, todos ellos fueron aceptados y posteriormente contratados por el DWR. Los miembros del equipo eran:

John W. France, PE, D.GE, D.WRE – Líder de equipo e ingeniero geotécnico,

Irfan A. Alvi, PE – Ingeniero de estructuras hidráulicas y especialista en factores humanos,

Peter A. Dickson, PhD, PG – Ingeniero geólogo,

Henry T. Falvey, Dr.-Ing, Hon.D.WRE – Ingeniero hidráulico,

Stephen J. Rigbey – Director, Dam Safety en BC Hydro, e ingeniero geólogo,

John Trojanowski, PE – Ingeniero de estructuras hidráulicas.

Contenidos del informe de referencia

El Informe tiene un total de 584 páginas. De las cuales 98 páginas constituyen el cuerpo del informe y el resto son apéndices.

– Apéndice A. Información sobre el diseño y la construcción (páginas 99 – 152)

– Apéndice B. Análisis hidráulico (páginas 153 – 192)

– Apéndice C. Geología general del lugar, sismicidad y condiciones geológicas del lugar (páginas 193 – 236)

– Apéndice D. Investigaciones forenses de campo tras el incidente (páginas 237 – 292)

– Apéndice E. Revisión de las prácticas de diseño en el canal del aliviadero (páginas 293 – 312)

– Apéndice F. Inspecciones y revisiones (páginas 313 – 402)

F1 – Informes específicos sobre las observaciones de la fisuración y el drenaje del aliviadero.

F2 – Informes, revisiones y evaluaciones operacionales generales.

F3 – Análisis de los modos de fallo potenciales (PFMAs)

– Apéndice G. Reparaciones en el canal del aliviadero (páginas 403 – 418)

– Apéndice H. Cronología de los aliviaderos de la presa de Oroville (páginas 419 – 424)

– Apéndice I. Análisis forenses de los daños en el aliviadero de servicio de la presa de Oroville (páginas 425 – 464)

– Apéndice J. Marco y metodología de los factores humanos (páginas 465 – 482)

– Apéndice K. Organización y prácticas de la seguridad de la presa (páginas 483 – 526)

K1 – Organización, prácticas y cultura sobre la seguridad de la presa en DWR.

K2 – Aspectos regulatorios generales.

– Apéndice L. Utilización del aliviadero de emergencia (páginas 527 – 552)

– Apéndice M. Currículos de los miembros del equipo forense independiente (páginas 553 – 584)

Realmente ¿qué fue lo que pasó?

El incidente del aliviadero de la presa de Oroville fue originado por un fallo sistémico, gestado en el largo plazo, por parte del DWR, de la normativa y de las prácticas generales de la industria para reconocer y abordar las debilidades inherentes al diseño y construcción del aliviadero, la calidad deficiente del lecho rocoso y las condiciones de deterioro del canal del aliviadero de servicio. Según el informe de referencia no es posible culpar por el incidente, de manera razonable, a ninguna persona, grupo u organización.

Figura 2. Panorámica de las instalaciones de la presa de Oroville antes del incidente de febrero de 2017

Durante la operación del aliviadero de servicio el día 7 de febrero de 2017, se produjo una filtración de agua a través de las fisuras y juntas en la losa del canal ocasionando subpresiones bajo la losa que superaron la resultante de presiones en el contacto con la roca del cimiento y la resistencia estructural de la propia losa, en una localización concreta del canal del aliviadero. La sección de losa levantada dejó expuesta la roca subyacente a una erosión severa e inesperada, lo que ocasionó la rotura de otras zonas de la losa y más erosión.

La respuesta al daño producido en el canal del aliviadero de servicio requirió tomar decisiones complicadas y asumir riesgos mientras el nivel del embalse continuaba subiendo. Las decisiones adoptadas, tomadas sin una comprensión total de las incertidumbres y de las consecuencias relativas, dieron lugar a que el nivel del embalse subiera por encima del umbral de vertido del aliviadero de emergencia por primera vez en la historia de la presa, provocando el vertido de caudales una erosión severa y rápida aguas abajo del aliviadero de emergencia y, finalmente, la orden de evacuación.

En el Informe de referencia se considera que no hubo una única causa del incidente del aliviadero de la presa de Oroville, ni hubo una simple cadena de eventos que condujo al fallo de la losa del canal del aliviadero de servicio, al posterior sobrevertido sobre el umbral del aliviadero de emergencia y a la necesidad de la orden de evacuación. Más bien, el incidente fue causado por una compleja interacción de factores físicos, humanos, de organización e industriales, comenzando por el diseño del proyecto y continuando hasta el incidente. Los factores físicos se pueden clasificar en dos categorías generales:

1) Vulnerabilidades inherentes a las condiciones de diseño y ejecución del aliviadero, y el posterior deterioro de la losa del canal.

2) Condiciones relativas a una cimentación deficiente en algunos lugares.

Figura 3. Presencia de “finos arcillosos compactados” entre los afloramientos rocosos (año 1966)

Figura 4. Áreas extensas de suelo (material suelto) bajo la cimentación (año 1966)

Figura 5. Ejecución de la losa del canal del aliviadero de servicio de la presa de Oroville (año 1966)

En la figura siguiente se presenta una descripción simplificada de cómo los factores humanos, de organización y de la industria interactuaron con las dos categorías generales de factores físicos que se han comentado anteriormente.

Figura 6. Esquema general de los factores interactuantes que condujeron al incidente de la presa de Oroville

Casi inmediatamente después de la construcción, la losa de hormigón del canal del aliviadero de servicio se fisuró en la parte superior siguiendo el trazado de los drenes, y se observaron caudales elevados de drenaje subterráneo. La fisuración de la losa y los caudales de drenaje subterráneo, aunque originalmente se consideraron inusuales, al poco tiempo pasaron a considerarse “normales” y simplemente se abordaron con reparaciones continuas. Sin embargo, el Informe de referencia estima que las reparaciones reiteradas fueron ineficaces y posiblemente perjudiciales.

Figura 7. Sección de la losa del canal del aliviadero de servicio en la ubicación de un dren. Destaca el agrietamiento asociado al dren (2 de junio de 2017)

Figura 8. Grieta en la losa del canal del aliviadero de servicio sobre dren existente

Figura 9. Áridos de gran tamaño en la losa de hormigón del canal del aliviadero de servicio sobre dren. El tamaño de árido del hormigón de reparación es significativamente más pequeño

Figura 10. Fallo en armadura con corrosión en una grieta sobre un dren existente. La barra está completamente seccionada

Figura 11. El agrietamiento de la losa del canal del aliviadero de servicio se propaga desde la fisura sobre el dren existente

Figura 12. Retirada de losa cortada. Se aprecia fisura sobre dren existente

Las condiciones deficientes en la ejecución y la ineficacia de las reparaciones no fueron reconocidas en las inspecciones y revisiones durante los casi 50 años de historia de la presa. Con el tiempo, los caudales vertidos por el aliviadero de servicio y las variaciones de temperatura provocaron el deterioro progresivo del hormigón y la corrosión de las armaduras y de los anclajes, con la posible pérdida de resistencia de la losa y de la capacidad de anclaje. También se pudo producir erosión bajo la losa y pérdida de efectividad del sistema de drenaje subterráneo, lo que contribuyó al aumento de la subpresión bajo la losa. Las condiciones de cimentación particularmente deficientes en la ubicación inicial de fallo en el canal del aliviadero de servicio contribuyeron a la baja capacidad de anclaje y a la erosión superficial bajo la losa.

Figura 13. Vista de la cara inferior de la losa del canal del aliviadero de servicio y de las barras de anclaje. Obsérvese que la superficie de la losa es lisa, sin embargo si se hubiera colocado sobre un cimiento de roca, la superficie del hormigón de la cara inferior de la losa sería más irregular

Figura 14. Tubos rellenos de grava para la evacuación del agua de los drenes a través de la losa

Figura 15. Drenes (envueltos en plástico) sobre los tubos rellenos de grava. Es probable que algunos drenes estén colocados 1,80 m respecto a la base drenante

Debido a la vulnerabilidad inherente, no reconocida, de las condiciones de diseño y de ejecución y al deterioro, el fallo de la losa del canal del aliviadero tuvo lugar de manera inesperada.

Figura 16. Drenes potencialmente colmatados de sedimentos y drenes poco profundos

Figura 17. Aliviadero operativo (17 de mayo de 2006) y posiblemente los drenes 9L, 8L y 10R no funcionaran adecuadamente

Una vez que se levantó la primera zona de la losa del canal, los materiales subyacentes bajo la cimentación deficiente quedaron expuestos directamente a caudales con altas velocidades y se erosionaron rápidamente. La socavación y el levantamiento de otras partes de la losa del canal originaron nuevas roturas de otras zonas de la losa y una mayor erosión de la cimentación.

Aunque las condiciones deficientes de la cimentación en ambos aliviaderos estaban bien documentadas en los informes geológicos, estas condiciones no se abordaron adecuadamente en el diseño y la construcción originales, y todas las revisiones posteriores caracterizaron erróneamente la cimentación como roca de buena calidad. En consecuencia, no fue posible anticiparse a la erosión de la cimentación del aliviadero de servicio.

Figura 18. Extensiones de rocas moderadamente erosionadas y fuertemente erosionadas. Mapa del Informe Geológico Final

Tras el fallo inesperado de la losa del canal y la erosión que tuvo lugar, y el posterior cierre de las compuertas del aliviadero de servicio para examinar el daño, como se ha comentado anteriormente, durante los días siguientes hubo que tomar decisiones difíciles, que implicaban múltiples consideraciones, para gestionar el incidente. O las compuertas tendrían que volver a abrirse, con la posibilidad de originar mayores daños potenciales del aliviadero de servicio, o los niveles de embalse subirían y se produciría vertido sobre el aliviadero de emergencia, con la posibilidad de originar una erosión potencial aguas abajo del aliviadero de emergencia. Además, la erosión había transportado una gran cantidad de material al cauce del río, y el remanso resultante amenazaba con inundar la central hidroeléctrica. Los responsables de la toma de decisiones intentaron encontrar un “punto óptimo”, de modo que el aliviadero de servicio continuara operativo, pero con descargas no mayores de las necesarias, con la finalidad de evitar que los niveles del embalse sobrepasaran el umbral de vertido del aliviadero de emergencia.

Hubo momentos críticos en la toma de decisiones durante el incidente cuando la descarga a través del aliviadero de servicio estaba limitada específicamente, a pesar de que los riesgos para la central hidroeléctrica por un mayor vertido estaban disminuyendo claramente. Estas decisiones finalmente dieron como resultado que el nivel del embalse subiera lo suficiente como para iniciar el vertido sobre el aliviadero de emergencia. Las decisiones se tomaron con las mejores intenciones, pero en contra de las prescripciones aportadas por los ingenieros civiles y por el personal de geología, que para entonces habían reconocido las malas condiciones del lecho rocoso y la incertidumbre asociada a un comportamiento inadecuado del aliviadero de emergencia, ya que este último no había entrado en funcionamiento anteriormente. Al limitar la descarga del aliviadero de servicio para reducir la probabilidad de inundación de la central hidroeléctrica, no se consideró de manera apropiada el riesgo de seguridad adicional de la presa asociado con el uso del aliviadero de emergencia. Una vez que se permitió que el aliviadero de emergencia vertiera, este riesgo adicional se manifestó rápidamente a través de la erosión de la ladera y la orden de evacuación se convirtió en una medida de prevención necesaria, ante la incertidumbre de que la erosión remontante pudiera afectar a la estabilidad del aliviadero de emergencia.

Figura 19. Erosión debido al vertido aguas abajo del aliviadero de emergencia el 12 de febrero de 2017

Entonces ¿qué lecciones se han aprendido?

Hubo varias oportunidades para intervenir y prevenir el incidente, pero el sistema general de factores interconectados operaba de manera tal que no se aprovecharon estas oportunidades. Numerosos factores humanos, de organización e industriales llevaron a que los factores físicos no se reconocieran y no se abordaran adecuadamente, y a la toma de decisiones durante el incidente.

El IFT identificó varias lecciones que son específicas para el DWR. Estas lecciones específicas del DWR se basan principalmente en la evaluación del IFT de la información recopilada durante las entrevistas a más de 75 personas, incluidos los empleados actuales y retirados del DWR, DSOD y FERC. El IFT consideró que estas lecciones se pueden clasificar en cuatro áreas, desde aspectos de organización más amplios a consideraciones más específicas para la seguridad de las presas:

1) Cultura de organización y relaciones laborales internas

La cultura y el programa de seguridad de la presa dentro del DWR, aunque maduraron rápidamente y en el camino correcto, todavía no estaban lo suficientemente maduros en el momento del incidente y dependieron demasiado de los reguladores y del procedimiento regulatorio.

El IFT piensa que el DWR se ha comportado de manera confiada y complaciente con la integridad de su infraestructura civil del Proyecto Hídrico Estatal (SWP), incluidas sus presas, y debería, por lo tanto, cambiar su cultura de organización en una dirección que refleje más humildad y vigilancia con respecto a los riesgos asociados a estas infraestructuras. Como quedó demostrado en el incidente de febrero de 2017, existen riesgos asociados con esta infraestructura, que se diseñó y construyó principalmente hace medio siglo y, por lo tanto, podría tener elementos del diseño y de la construcción que podrían juzgarse como inadecuados basándose en los estados actuales de la práctica y del conocimiento. Esta infraestructura también presenta riesgos debido al envejecimiento y a modos de fallo potenciales asociados que se desarrollan a lo largo de los años y que pueden no detectarse fácilmente con los métodos convencionales de inspección y evaluación.

De manera similar, el IFT opina que el DWR ha estado un tanto confiado con respecto a su experiencia técnica relacionada con la ingeniería y la seguridad de las presas. En lugar de alinearse con los conocimientos de sus ingenieros y geólogos de hace dos generaciones, el DWR debería cambiar su cultura de organización en una dirección de mayor humildad con respecto a su conocimiento y una orientación a ser más una “organización abierta al aprendizaje”.

Otro aspecto de organización más amplio que el DWR necesita abordar es la tensión en las relaciones entre algunos de sus grupos internos, especialmente entre la División de Operaciones y Mantenimiento (O & M) y la División de Ingeniería (DOE). Estas tensiones han estado presentes durante décadas, y los esfuerzos pasados para aliviarlas no han tenido un impacto significativo y duradero. Aunque estos tipos de tensiones no son raros en la industria, tienen un impacto potencial en la seguridad de las presas y, por lo tanto, deben abordarse activamente por el DWR, con la participación del personal en todos los niveles de la organización, incluidos los ejecutivos del DWR y la alta gerencia. Hasta cierto punto, los “compartimentos estancos” son inevitables en una organización grande, compleja y multiobjetivo como el DWR, pero el DWR debería aprender a comunicarse y coordinarse mejor entre esos compartimentos estancos.

2) Personal apropiado para puestos técnicos

El IFT detectó que el DWR se ha enfrentado con limitaciones burocráticas muy importantes con respecto al mantenimiento del tamaño y composición de su personal técnico que se ajuste a las necesidades que van surgiendo. Estas restricciones han inhibido la contratación de personas cualificadas, promoviendo al personal a puestos técnicos superiores y redirigiendo o acabando en personal con bajo rendimiento. Los factores inhibidores adicionales han incluido la falta de compensación por horas extraordinarias para el personal directivo superior y el empleo de cargos con títulos genéricos que no reflejan los perfiles especializados y los conocimientos propios del personal técnico. Estas limitaciones han perjudicado significativamente la capacidad del DWR para desarrollar y mantener la experiencia técnica organizativa, controlar los costos, cumplir los plazos y mantener la moral.

El IFT piensa que los ejecutivos y gerentes en el DWR, incluida la División de Seguridad de Presas (DSOD), deberían contar con una mayor autonomía, discreción y flexibilidad con respecto a las características del puesto asignado; agregar, eliminar, fusionar y modificar puestos técnicos en sus organigramas; entrevistar y contratar personal; promocionar al personal a puestos técnicos superiores; compensar al personal por las horas extraordinarias y las cualificaciones especializadas; y redirigir o despedir al personal con bajo rendimiento crónico. El IFT considera que DWR debe contar con presupuestos para personal razonables que deben asignarse y utilizarse a discreción de los ejecutivos y gerentes de DWR.

3) Conocimientos técnicos relacionados con ingeniería y seguridad de presas

El DWR se ha regido por una organización bastante aislada, lo que ha inhibido el acceso al conocimiento de la industria y al desarrollo de la experiencia técnica necesaria.

El titular de cada presa debe tener acceso a un nivel amplio de competencia técnica interdisciplinaria que sea suficiente para asegurar la gestión del perfil de riesgo asociado con su cartera de presas. En el caso del DWR, los riesgos asociados con la presa de Oroville y sus otras presas son evidentemente bastante altos, como se demostró durante el incidente de febrero de 2017 con la gran cantidad de personas evacuadas.

Figura 20. Detalle de una junta en la losa de un canal (buenas prácticas)

Figura 21. Detalle de una junta en la losa del canal del aliviadero de Oroville

El IFT piensa que, antes de este incidente, el DWR no tenía suficiente amplitud y profundidad de conocimiento para gestionar el riesgo asociado con su cartera de presas y, por lo tanto, debería aumentar su experiencia relacionada con la ingeniería y la seguridad de presas. A continuación se sugieren unas medidas para ayudar a lograr este objetivo:

1. Comunicación, coordinación y dotación de personal: como se señaló anteriormente, la comunicación y coordinación entre el DOE y O & M debería mejorarse, incluso entre la Sección de Presas y Canales del DOE y la Unidad de Seguridad de Presas de O & M. La Sección de Presas y Canales debe aprender más sobre la gestión de seguridad de presas, la Unidad de Seguridad de Presas debe aprovechar más la experiencia técnica de la Sección de Presas y Canales, y la Unidad de Seguridad de Presas debe continuar desarrollando los conocimientos técnicos de su propio personal. Además, como se señaló en el apartado anterior, las restricciones generales de recursos humanos para la dotación de personal del DWR en puestos técnicos deberían reducirse sustancialmente.
2. Cultivo de experiencia especializada interna: el DWR debe cultivar el desarrollo de equipos de especialistas en diversos aspectos de ingeniería y seguridad de presas, mediante la asignación de tiempo y financiación para que aprendan y se mantengan al día con los estados evolutivos de la práctica. Este personal debería recibir remuneración y posición acordes con su experiencia especializada. Se debe reconocer que no es razonable ni prudente confiar en ingenieros civiles y estructurales generalistas para que realicen juicios de ingeniería y decisiones sobre presas y estructuras anexas que son instalaciones grandes, complejas y / o de alto riesgo.
3. Interacción con el mundo más allá del DWR: como organización, el DWR debería interactuar más con las comunidades nacionales e internacionales de ingeniería y seguridad de presas, con el fin de aprender de los demás e identificar las mejores prácticas. Esta interacción podría incluir asistir y presentar trabajos en conferencias, participar en comités técnicos, leer y contribuir a publicaciones técnicas, y trabajar en red con colegas, incluyendo contrapartes que tengan roles similares en otras organizaciones de titulares de presas.
4. Educación y capacitación continuas y mejoradas: el DWR generalmente debe aumentar el nivel de educación y capacitación continuas brindadas a su personal técnico involucrado en ingeniería y seguridad de presas. Además de las opciones que implican viajes, el DWR también debe aumentar el uso de opciones menos costosas, como participar en seminarios web, brindar capacitación al DWR, revisar literatura técnica y establecer contactos con colegas por teléfono, correo electrónico, etc.

4) Programa de seguridad de presas y gestión del riesgo

Como se ha comentado anteriormente el programa de seguridad de presas del DWR aún está en desarrollo, está en el camino correcto y ha madurado rápidamente en los últimos años. Este progreso debe continuar. En ese sentido, es importante que el programa de seguridad de presas, en particular la Subdivisión de Seguridad de Presas (DSB), cuente con la financiación adecuada y también con personal cualificado adecuado. El IFT descubrió que la mayoría del personal directivo del DSB, y sin duda el Ingeniero Jefe de Seguridad de Presas, han estado muy dedicados y han trabajado muchas horas sin compensación por horas extraordinarias. Si bien esta dedicación es loable, esta situación no es sostenible ni redunda en el interés del programa de seguridad de presas del DWR. En cambio, el IFT piensa que DSB debe tener suficiente personal y fondos para identificar y gestionar los problemas de seguridad de las presas de forma proactiva, en lugar de simplemente proceder para cumplir con los requisitos normativos de forma reactiva.

Desde el punto de vista de la estructura organizacional, el IFT debatió la ubicación de DSB en el organigrama del DWR con numerosos entrevistados. El IFT escuchó diversas opiniones con respecto a dónde debería ubicarse la Subdivisión de Seguridad de Presas. Este es claramente un problema que requiere la consideración de numerosos factores y sus intercambios, y el IFT sugiere que el DWR evalúe si estaría justificado un cambio en el posicionamiento de DSB y CDSE. Independientemente de que se realice un cambio, el IFT enfatiza que es esencial que el DWR tenga un liderazgo claro de “arriba abajo” en la seguridad de las presas por parte de un ejecutivo del DWR designado y responsable, y que el Ingeniero jefe de seguridad de presas tenga una línea regular y directa de comunicación con este ejecutivo en particular.

El IFT también piensa que el DWR debe continuar con el desarrollo de su Programa de Gestión de Activos, con la toma de decisiones en base a informes de seguridad presas y riesgos incorporada como parte integral de este programa. El desarrollo de un esquema de priorización apropiado es fundamental en este trabajo. Esto facilitará la adecuada asignación de recursos y la gestión de riesgos para la cartera de presas del DWR, en el marco de la infraestructura general del Proyecto Hídrico Estatal y los múltiples objetivos de organización del DWR. Para respaldar tanto este Programa de Gestión de Activos como el programa de seguridad de presas del DWR, el IFT sugiere que el DWR continúe trabajando para mejorar la gestión de su información, y debe aspirar a desarrollar un sistema de gestión de información de última generación para sus presas y demás infraestructuras.

El DWR también debe considerar qué podría mejorar su enfoque de seguridad de presas, además de los simples requisitos reglamentarios. Sería apropiado realizar una revisión de los procedimientos y componentes del programa de seguridad de presas utilizados por otros, tanto a nivel nacional como internacional, y podría incluir la consideración de manuales detallados de gobernanza, implementación y operaciones, mantenimiento y vigilancia.

Además de las lecciones específicas del DWR, tal y como se describe en el Informe de referencia, las siguientes son algunas de las lecciones generales que debe aprender la comunidad de seguridad de represas en general:

1) Inspecciones físicas

En opinión del IFT, las inspecciones físicas, aunque son una parte necesaria del programa de seguridad de una presa, no son suficientes para identificar los riesgos y gestionar la seguridad.

En la práctica de seguridad de presas, las inspecciones físicas suelen consistir en inspecciones visuales desde lugares accesibles y no proporcionan directamente información sobre las condiciones latentes que no pueden detectarse mediante inspección visual.

Se necesitan revisiones exhaustivas de la información disponible y el conocimiento sobre cómo se desarrollan los modos de fallo (en el aliviadero de servicio, etc.), para comprender la importancia de las condiciones observadas, los detalles que afectan a la vulnerabilidad de la losa del canal del aliviadero de servicio y la susceptibilidad a la erosión aguas abajo del aliviadero de emergencia, etc.

Cuando los riesgos y las incertidumbres lo justifiquen, los resultados y las observaciones de las inspecciones físicas, guiados por el conocimiento obtenido de revisiones exhaustivas, deberían complementarse con ensayos subsuperficiales y no destructivos, como videos, métodos geofísicos y georadar (GPR) para investigar y recopilar datos en condiciones reales bajo elementos estructurales tales como la losa del canal del aliviadero de servicio.

La incorporación de revisiones periódicas de archivos y evaluaciones de los modos de fallo en los programas estatales de seguridad de presas probablemente requerirá recursos adicionales y la reasignación de los recursos disponibles. Sin embargo, sin dicho cambio, nos resignamos a la ocurrencia continua de incidentes como el que sucedió en la presa de Oroville en febrero de 2017, con una frecuencia y severidad que probablemente será considerada inaceptable para los titulares de las presas, los reguladores y la población en general.

2) Revisiones integrales de las instalaciones

Se necesitan revisiones integrales periódicas del diseño original y la construcción, del funcionamiento, del mantenimiento y de las reparaciones para todos los elementos de los proyectos de presas. Estas revisiones deben comparar los distintos elementos del proyecto con el estado actual en la práctica constructiva. Estas revisiones deben basarse en registros completos y deben ser más exhaustivas que las revisiones que se realizan periódicamente, como las revisiones quinquenales ordenadas por la FERC.

Se trata de identificar si las variaciones con respecto a la práctica actual comprometen la estructura y presentan riesgo de fallo o de funcionamiento incorrecto. Y también se trata de detectar si no hay suficiente información disponible para hacer estos juicios, si el riesgo potencial es suficiente como para justificar un estudio o evaluación posterior.

Las revisiones deberían ser completas, aprovechando toda la información disponible, con criterio e independientes, en lugar de basarse en gran medida en los hallazgos de revisiones anteriores y llevadas a cabo por personas con capacitación técnica, experiencia y cualificaciones adecuadas para cubrir todos los aspectos del diseño, construcción, mantenimiento, reparación y modos de fallo de los activos considerados.

Este tipo de revisiones permitirían detectar las condiciones geológicas subsuperficiales que no se abordaron adecuadamente en el diseño y en la construcción; el diseño deficiente con respecto al estado actual de la práctica que hizo que el hormigón de la losa del canal del aliviadero de servicio fuese susceptible de agrietarse, deteriorarse y desprenderse; los procedimientos de construcción, decisiones y cambios en los diseños que agravaron las deficiencias del diseño; los caudales de drenaje durante el vertido del aliviadero de servicio que fueron mucho más allá de lo previsto en el diseño y más allá de los caudales de drenaje observados en otros aliviaderos; las reparaciones de la losa del canal que, por lo general, eran superficiales y posiblemente perjudiciales, en lugar de diseñadas para resistir de manera confiable y duradera caudales con altas velocidades, efectos térmicos y otras condiciones de carga; la geología, topografía, infraestructura y otras condiciones en la ladera aguas abajo del aliviadero de emergencia que provocaron que la ladera fuese susceptible a la erosión sustancial y rápida.

Si se hubieran entendido estas condiciones, se hubieran completado las evaluaciones como parte del análisis de los modos de fallo potenciales (PFMA) así como otros esfuerzos probablemente se habrían identificado las vulnerabilidades del canal del aliviadero de servicio y del aliviadero de emergencia, y, posiblemente, los modos de fallo asociados con estas estructuras no habrían sido juzgados como improbables y no tenidos en consideración. Por lo menos, podría haberse reconocido que se necesitaban más datos y análisis para comprender mejor los modos de fallo potenciales.

Aunque los problemas específicos durante el incidente de febrero de 2017 estuvieron relacionados con los dos aliviaderos, esta lección debe aplicarse de manera más amplia a las presas y a las estructuras anexas. El incidente de la presa de Oroville implicó a los aliviaderos, el próximo incidente o fallo podría involucrar a cualquier otro tipo de estructura o instalación anexa a una presa.

3) Cumplimiento normativo

El cumplimiento de los requisitos reglamentarios no es suficiente para gestionar el riesgo y cumplir con las responsabilidades legales y éticas por parte de los titulares de las presas.

Los requisitos reguladores de seguridad de presas actuales generalmente se focalizan en prevenir fallos que impliquen el vertido incontrolado del agua embalsada. También pueden estar demasiado centrados en eventos extremos con bajas probabilidades de ocurrencia, en lugar de eventos que son más probables que ocurran durante la vida de la presa. Tal y como se demostró dramáticamente en la presa de Oroville, pueden ocurrir incidentes serios para eventos más frecuentes que no necesariamente se corresponden con un vertido incontrolado, pero que aun así  tienen un impacto significativo para el titular y para la población, tales como a) limitaciones en la capacidad del titular para controlar el embalse, b ) costos de gestión y reparaciones en emergencias, c) daños o pérdida de recursos y beneficios del proyecto, d) daños ambientales, e) impactos en la sociedad, f) pérdida de reputación, y g) responsabilidad de terceros.

Los procedimientos actuales de análisis de modos de fallo potenciales (PFMA) y de análisis de riesgos también se centran en el vertido incontrolado del agua embalsada, y generalmente no incluyen el desarrollo de escenarios para incidentes sin vertido de caudales que pueden originar los mismos impactos descritos en el párrafo anterior.

En general, debe reconocerse que los reguladores desempeñan un papel esencial en la gestión de la seguridad de las presas, pero no cuentan ni con los recursos ni con la responsabilidad primaria para gestionar la seguridad de las presas. Esa responsabilidad, legal y éticamente, recae en los titulares de las presas.

4) Análisis de los modos de fallo potenciales (PFMA)

Deben reconocerse y abordarse las deficiencias de los procesos actuales de análisis de modos de fallo potenciales (PFMA) al tratar con sistemas complejos. Se justifica una revisión crítica de estos procesos en la práctica de seguridad de presas, que compare sus fortalezas y debilidades con los procesos de evaluación de riesgo utilizados en otras industrias a nivel mundial y por otras agencias federales. La evolución de las “mejores prácticas” debe continuar complementando la práctica actual con nuevos enfoques, según corresponda.

El procedimiento de análisis de los modos de fallo potenciales (PFMA) ha sido reconocido como una herramienta muy útil en la gestión de la seguridad de las presas, ayudando a muchos titulares de presas a comprender mejor sus presas y los riesgos asociados. Sin embargo, el incidente del aliviadero de la presa de Oroville ha permitido identificar algunas deficiencias del PFMA, ya que actualmente se utiliza en la práctica de seguridad de presas.

En la práctica actual, los análisis de los modos de fallo potenciales (PFMA) parecen estar limitados principalmente a la consideración de modos de fallo potenciales asociados al vertido incontrolado del embalse. Esto puede conducir a descartar y a no tener en consideración modos de fallo potenciales con consecuencias significativas para vertidos menores del embalse. En el caso de la presa de Oroville, el equipo PFMA 2014 identificó esencialmente los dos modos de fallo que se iniciaron en febrero de 2017, pero se descartaron, en gran parte porque se consideró improbable que condujeran al vertido del agua almacenada en el embalse. Para el aliviadero de servicio, este juicio pudo haber sido correcto. Para el aliviadero de emergencia, no está claro si la conclusión fue correcta. Sin embargo, independientemente de si los juicios fueron correctos, el inicio y el desarrollo parcial de los modos de fallo tuvieron un impacto significativo sobre el titular y sobre la población. Al descartar estos modos de fallo potenciales, es posible que fueran excluidos de cualquier consideración en estudios posteriores, incluidos los PFMA futuros.

También es importante reconocer que el fallo de un elemento puede comprometer la capacidad del titular para gestionar el embalse. Por ejemplo, el fallo en la losa del canal del aliviadero de servicio en la presa de Oroville comprometió la capacidad del DWR para operar el aliviadero según lo previsto, lo que finalmente condujo al vertido por el aliviadero de emergencia y la posterior evacuación de alrededor de 188.000 personas.

Los tres trabajos del PFMA realizados para la presa de Oroville demuestran que los resultados de un PFMA dependen de la calidad de la información y del conocimiento y de la experiencia de los miembros del equipo. El procedimiento se basa en el juicio ingenieril para determinar subjetivamente la importancia de los diversos modos de fallo. Cuando se descarta un modo de fallo en gran parte debido a un factor único, como la interpretación de la geología, la evaluación de la información de respaldo para ese factor debe ser diligente. En opinión del IFT, ese no fue el caso para la evaluación de la geología de la zona del aliviadero durante el PFMA 2014 o durante las evaluaciones geológicas completadas por el DWR en 2005 y en 2009.

Para los modos de fallo potenciales relacionados con el canal del aliviadero de servicio, era importante comprender el diseño y la construcción del canal y comprender los modos de fallo del canal del aliviadero. Parece que la revisión del diseño y de la construcción del canal del aliviadero no se completó en ninguno de los trabajos del PFMA, ni en ningún otro momento, y los equipos del PFMA no incluyeron especialistas en el diseño de aliviaderos o en el modo de fallo de aliviaderos. Para estructuras del tamaño y complejidad de la presa de Oroville, puede ser apropiado utilizar diferentes equipos de especialistas para diferentes partes del proyecto, en lugar de un solo equipo para todo el proyecto.

En general, aunque es una herramienta muy útil, que probablemente sea adecuada para la mayoría de las presas, el procedimiento actual del PFMA puede tener dificultades para caracterizar adecuadamente los riesgos para sistemas grandes o complejos, incluyendo la consideración de los aspectos humanos y operacionales en caso de fallos. Al definir los modos de fallo como una cadena lineal de eventos, puede darse una tendencia a simplificar en exceso los modos de fallo complejos que implican múltiples interacciones de los componentes del sistema. Se requiere el conocimiento de la gama completa de riesgos de la seguridad de la presa resultantes de todos los aspectos operacionales para que los gestores del organismo decidan sobre las acciones apropiadas para gestionar esos riesgos.

Además, el procedimiento actual del PFMA no considera explícitamente como factores organizativos más amplios, tales como la cultura y la autoridad de toma de decisiones y prácticas, pueden contribuir al fallo. Para tales situaciones, puede ser necesario complementar el procedimiento típico del PFMA con otros enfoques utilizados en otras industrias, que posiblemente puedan abordar mejor estas complejidades y aspectos operacionales.

En general, el IFT considera que está justificada una revisión crítica de la aplicación actual del procedimiento del PFMA en la seguridad de las presas. Dicha revisión debe comparar las fortalezas y las debilidades del procedimiento del PFMA con los procedimientos de evaluación de riesgos utilizados en otras industrias y en otras agencias federales. La evolución de las “buenas prácticas” debe continuar complementando la práctica actual con nuevos enfoques, según corresponda.

5) Consideraciones de las estructuras anexas

El personal cualificado debe prestar atención a las estructuras anexas asociadas a las presas, tales como los aliviaderos, los desagües, las centrales hidroeléctricas, etc. Esta atención debe ser acorde con los riesgos que las instalaciones representan para el público, para el medio ambiente y para los titulares de las presas, incluidos los riesgos asociados con eventos que pueden no dar lugar al vertido incontrolado de los embalses, pero que siguen siendo muy importantes.

El IFT tiene la impresión de que el cuerpo de presa de materiales sueltos y las compuertas del aliviadero de servicio de la presa de Oroville recibieron mucha más atención durante los análisis PFMA que otros componentes de la instalación, tales como el canal del aliviadero de servicio y el aliviadero de emergencia. Sin embargo, el incidente de febrero de 2017 demuestra que las estructuras del aliviadero son estructuras importantes en sí mismas. El canal del aliviadero de servicio es una estructura diseñada para funcionar adecuadamente con caudales de desagüe a altas velocidades. Aunque la percepción común era que el aliviadero de emergencia sería necesario sólo durante eventos “extremos“, los planes de operación indicaron que el aliviadero de emergencia podría operar con mayor frecuencia. Además, como demuestran este y anteriores incidentes, puede producirse una erosión severa en aliviaderos sin revestimiento con caudales relativamente bajos.

La opinión del IFT es que en las evaluaciones de seguridad de las presas las estructuras auxiliares a veces se pueden ver eclipsadas por parte de la estructura principal (presa), y es importante que las estructuras anexas reciban la atención adecuada a su importancia y a sus riesgos asociados.

6) Programa de seguridad de presas de los titulares y cultura de seguridad de presas

Para garantizar la gestión segura de las estructuras de retención y transporte de agua, los titulares de las presas deben desarrollar y mantener programas maduros de gestión de la seguridad de las presas que se basan en una sólida cultura de seguridad de presas “de arriba abajo”. Debe haber un ejecutivo específicamente encargado de la seguridad general de la presa, y este ejecutivo debe estar al tanto de las inquietudes y prioridades de seguridad de la presa a través de informes directos y regulares de un profesional designado de seguridad de presas, para asegurar que “el equilibrio es correcto” en términos de las prioridades de la organización.

El IFT opina que todas las lecciones a nivel de la industria identificadas anteriormente son aplicables al DWR.

Algunas de estas lecciones generales son evidentes, y han sido apuntadas por otros antes de la investigación del IFT sobre este incidente. La cuestión es si los titulares de las presas, los reguladores y otros profesionales de la seguridad de las presas reconocerán que muchas de estas lecciones están pendientes de aprenderse.