El agua fluye alrededor de la presa Rapidan cerca de Mankato, Minnesota, el 24 de junio de 2024, después de fuertes lluvias en el Alto Medio Oeste. Foto AP/Mark Van Cleave
Lluvias fuertes generó inundaciones generalizadas. en el Alto Medio Oeste a finales de junio de 2024, poniendo en riesgo al menos una presa antigua. En el sur de Minnesota, el río Blue Earth Cortar un camino alrededor de la presa Rapidan. en Rapidan Township, a unas 15 millas al sur de Mankato, el 24 de junio, poniendo la estructura en riesgo inminente de fallar. Las autoridades advirtieron a los residentes locales que si la presa se rompía, el río podría subir 2 pies, pero dijo que no eran necesarias evacuaciones.
Este evento se produce un año después de las inundaciones en Vermont. derrumbó al menos una presa y amenazó a otras. Hiba Baroud, profesor asociado y presidente asociado del departamento de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Vanderbilt, explica cómo las inundaciones ejercen presión sobre las represas en un clima cambiante.
¿Qué tan grave es el riesgo cuando el agua fluye sobre o alrededor de una presa?
Estas condiciones pueden provocar erosión, que posteriormente podría provocar la rotura o falla de la presa y una liberación repentina e incontrolada del agua embalsada.
El riesgo refleja el efecto combinado de un evento peligroso, como fuertes lluvias, y la vulnerabilidad de la presa. Una presa vulnerable podría ser vieja, estar mal mantenida o no tener suficiente capacidad del aliviadero para liberar agua de la presa de forma segura.
El diseño de una presa puede afectar su capacidad para resistir el desbordamiento y resistir fallas. Por ejemplo, las presas de hormigón normalmente pueden resistir mejor ciertos niveles de desbordamiento en comparación con las presas de terraplén de suelo.
Rebasamiento de cuentas para 34% de todas las fallas de presas. La duración del agua que fluye sobre una presa y el volumen de agua que fluye sobre ella son factores importantes para determinar la probabilidad de que una presa falle.
Las consecuencias dependen de varios factores, como el propósito de la presa, su tamaño y su ubicación. Si una presa está diseñada para proteger contra inundaciones y está rodeada de viviendas, negocios o infraestructura crítica, una gran liberación incontrolada de agua podría ser catastrófica. Las presas que son pequeñas y están ubicadas en zonas rurales pueden causar menos daños si se desbordan o fallan.
¿Qué edad tienen la mayoría de las represas estadounidenses?
Existen más de 91,000 represas en todo Estados Unidos, en los 50 estados, con diversos diseños y propósitos. La edad media de las represas es de 57 años y más de 8,000 represas son mayores de 90 años.
Cada cuatro años, el Sociedad Americana de Ingenieros Civiles produce una boleta de calificaciones para la infraestructura del país que asigna calificaciones según la condición de estructuras como carreteras, puentes y presas, y las inversiones que necesitan. El informe de calificaciones más reciente estima que el 70% de las represas estadounidenses tendrá más de 50 años en 2030.
En general, el informe dio a las represas estadounidenses una calificación “D” y estimó que más de 2,300 presas de alto riesgo potencial (aquellos que podrían causar pérdidas de vidas o daños graves a la propiedad si fallan, según el nivel de desarrollo que los rodea) carecían de planes de acción de emergencia.
¿Existen formas de fortalecer las represas más antiguas contra las inundaciones sin reemplazarlas por completo?
Desmantelar o reemplazar represas puede ser complicado y tener costos prohibitivos. También puede tener efectos en cascada en la comunidad circundante y posiblemente en otra infraestructura. Mantener y mejorar periódicamente las represas más antiguas puede ser una forma rentable de fortalecerlas y hacerlas resilientes a los peligros naturales.
Cuando las represas ya no sirven para los fines para los que fueron construidas, pueden romperse parcialmente o eliminado por completo para restaurar el caudal natural del río.
La Asociación de Funcionarios de Seguridad de Presas Estatales estima que costaría US $ 157.7 billones para rehabilitar todas las represas no federales en Estados Unidos. De esta cantidad, alrededor de una quinta parte ($34.1 mil millones) se destina a rehabilitar represas potenciales de alto riesgo. El 2021 Ley de Empleo e Inversiones en Infraestructura incluye aproximadamente $ 3 mil millones para proyectos de seguridad de presas, centrándose en rehabilitación, modernización y remoción.
¿El cambio climático está aumentando la presión sobre las represas más antiguas?
El cambio climático es aumentando la frecuencia y la intensidad de peligros naturales como tormentas que amenazan a las represas. Y estos cambios no siguen tendencias históricas. Las condiciones que alguna vez se consideraron extremas probablemente serán más comunes en el futuro.
Por ejemplo, un estudio reciente sobre la predicción de inundaciones costeras encontró que en Nueva Inglaterra, una inundación de 100 años (es decir, un evento de una magnitud que ahora tiene un 1% de probabilidad de ocurrir en un año determinado) podría convertirse en un hecho anual a finales del 2100.
El hecho de que el clima esté cambiando también significa que los fenómenos extremos se están volviendo más extremos. En 2015, un evento de lluvia de 1,000 años en Carolina del Sur provocó rupturas de 47 represas.
El diseño de nuevas represas y la mejora de la infraestructura existente deberán basarse en procedimientos de diseño actualizados que tengan en cuenta las proyecciones climáticas futuras, no sólo los eventos históricos peligrosos. Si bien las represas más antiguas no son necesariamente inseguras, se construyeron siguiendo estándares de diseño y procedimientos de construcción obsoletos y para diferentes condiciones ambientales. Eso influye en la probabilidad y las consecuencias de su fracaso durante los desastres.
La casi falla de la presa Oroville de California en febrero de 2017 provocó la evacuación de casi 190,000 personas que vivían río abajo. Una revisión citó múltiples causas, incluidos defectos de diseño y construcción, la base de roca sobre la que se construyó la presa y fallas en las inspecciones en curso.¿Ves eventos como este como advertencias?
Los desastres que han azotado a Estados Unidos en los últimos años deberían estimular a las agencias gubernamentales y a las comunidades a prepararse y planificar para los desastres a través de medidas proactivas, como el desarrollo de planes de acción de emergencia.
Si bien el número de represas potencialmente peligrosas en EE.UU. ha aumentado más del doble en los últimos 20 años A medida que el desarrollo se ha extendido hacia las zonas rurales, también ha aumentado la proporción de estas represas con un plan de acción de emergencia. Ahora está en el 76%, que es mucho mayor que hace apenas unos años.
Las represas vulnerables y el riesgo de que fallen se extienden en cascada por nuestra economía y afectan a muchos sectores. Las represas sirven para muchos propósitos: proporcionan agua para beber y para riego, generan energía y protegen a las comunidades de las inundaciones. También forman parte de una gran red de navegación que transporta más de 500 millones de toneladas de materias primas en todo Estados Unidos cada año.
Como hemos demostrado mis colegas y yo, es importante comprender los costos directos e indirectos cuando fallan sistemas de infraestructura críticos como las represas. Esta información es crucial para desarrollar estrategias que puedan ayudar a Estados Unidos a prepararse para futuros desastres.
Hiba Baroud, Profesor Asociado de Ingeniería Civil y Ambiental, La Universidad de Vanderbilt
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
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