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UNIVERSIDAD DE VIGO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES Y DE MINAS. INFORME TÉCNICO SOBRE LOS ESTUDIOS GEOLÓGICO Y GEOTÉCNICO DEL ANTEPROYECTO PARA PRESA DE CALDAS DE REIS, 1993. ENRIQUE ORCHE GARCÍA. FEBRERO 1999     El presente Informe Técnico se elabora a petición del Sr. Alcalde-Presidente del Concello de Caldas de Reis (Pontevedra). Su objetivo consiste en analizar la idoneidad de los estudios geológico y geotécnico que forman parte del Anteproyecto de presa de Caldas de Reis en el río Umia como soporte para la construcción de dicha presa, emitiendo un juicio critico de los mismos y, en su caso, las recomendaciones que se estimen oportunas. El Anteproyecto fue elaborado par SEGURPRESA en 1993 para la Dirección Xeral de Obras Públicas de la Xunta de Galicia, clave OH. 136.306.   A tal efecto se ha dispuesto de un ejemplar del citado Anteproyecto, que consta de tres tomos. Los estudios geológico y geotécnico constituyen conjuntamente el Anexo 5 deI Tomo 1.   2. ANÁLISIS DEL ESTUDIO GEOLÓGICO   2.1. CONTENIDO DEL ESTUDIO GEOLÓGICO   El estudio geológico que se analiza tiene el siguiente contenido: Memoria Antecedentes Geología general de la zona Morfología Estructura y estratigrafía Petrología Estudio de la cerrada Estudio del vaso Conclusiones -              Columnas de ocho sondeos -              Planos geológicos   Este estudio se realizó en 1973, veinte años_antes de que fuera redactado el Anteproyecto que se analiza, el cual lo asume sin modificación alguna.     Inicialmente el estudio geológico se elaboró como parte integrante del Proyecto de Abastecimiento de agua a la Mancomunidad del Río Umia, el cual proponía la. construcción de una presa de materiales sueltQs que nunca se llevb a cabo, tipo de presa completamente distinto de la diseñada en el Anteproyecto, que es de gravedad de horriiigón compactado.   La Memoria se acompaña de las columnas de ocho sondeos realizados para investigar el espesor del granito alterado en el entorno de la cerrada, perforados en 1971, y de tres planos geológicos reducidos de tamaño por medios ópticos en los que figuran tres perfiles construidos en la zona de la presa.   2.2. CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS PRINCIPALES DE LA ZONA DE IMPLANTACIÓN DEL EMBALSE . El estudio pone de relieve diversos hechos geológicamente_relevantes que se resumen a continuación:   Los afloramientos de roca son raros debido al recubrimiento de materiales recientes y a la presencia de vegetación.   El vaso del embalse se ubica sobre un enclave granítico.    La roca está muy_fracturada y el cauce del río aprovecha esas lineas de debilidad. De hecho, se afirma que las sucesivas alineaciones del curso del Umia en la zona del vaso y la cerrada “coinciden sensiblemente con las direcciones principales de fracturación de la masa granítica, que forman entre sí ángulos próximos a los 9Oº’. “El encajonamiento del río Umia a favor de líneas de mínima resistencia hace suponer la presencia de un sistema de fracturas, cuyas direcciones predominantes son N-60-Ey N-42-W’. También se cita la existencia de diaclasas. Las primeras sólo son visibles en la fotografía aérea; las segundas se aprecian en los afloramientos y están recristalizadas.    Los granitos se encuentran muy alterados superficialmente, con espesores de alteración de hasta 30 m reconocidos. A estos materiales se les denomina jabre.   Los afloramientos de granito sano son muy escasos.   Los depósitos aluviales del río Umia son de poca potencia (menos de 5 rn).   Existen suelos de vegetación de hasta 2 m de espesor.   2.3. PROBLEMAS QUE DETECTA EL ESTUDIO GEOLÓGICO   a) En la cerrada : En la zona de la cerrada se cita la presencia local de granito alterado con una potencia de hasta 2 m, pero se supone que el saneo es factible. No obstante, se indica que “sería conveniente realizar algún sondeo a lo largo de la traza del ‘iadero” para reconocer una zona de jabre que se estima poco potente “pero que era comprobarse” Esta zona de aliviadero no debe coincidir exactamente con la presa diseñada en el Anteproyecto por ser conceptualmente distintas, pero ~ estar próximas y, desde luego, en la zona de la cerrada.   b) En el vaso:   El lado del meandro donde se ubica la cerrada, en la ladera izquierda, unas ías de metros aguas arriba de la presa prevista en el Anteproyecto, el estudio ~ta la presencia de granito alterado por debajo de la cota del agua del embalse, que está en conexión con el otro lado de dicho meandro, aguas abajo de la futura presa, por lo que pone sobre aviso de posibles “considerables fugas de agua, principalmente en la margen izquierda”, debido a la “potencia y elevada  permeabilidad del jabre”. En definitiva, se detecta el posible paso de agua por el permeable que constituye la parte superior del collado, desde el embalse al río Umia aguas abajo de la presa. Según el estudio, este es el “principal problema que presenta el vaso”. El estudio "considera indispensable la prevista campaña de sondeos de comprobación dirigida al mejor encuadramiento de la zona de pantalla y a la posible necesidad de un tratamiento de ímpermeabillzación de la zona del collado en la que está situado el sondeo S-6”. Que se sepa, no se ha realizado ningún trabajo adicional posterior para resolver esta cuestión. 2.4. JUICIO CRiTICO SOBRE EL ESTUDIO GEOLÓGICO . La Memoria está correctamente planteada pero, dado el fin que se persigue, adoleç~ de una gran brevedad y generalidad, sin entrar a describir con detalle súficiente las características litológicas y estructurales de la zona del embalse. Parece haberse elaborado sin apoyo de muestras ni estudios de laboratorio.   Los sondeos carecen de coordenadas de ubicación. Su situación debe inferirse a partir de uno de los planos géológicos que se adjuntan. Los ocho sondeos fueron realizados para conocer el espesor del granito alterado, finalizando al encontrar el granito sano, excepto 8-3 y S-7 que no llegaron a cortarlo.   Los planos son prácticamente ilegibles y han sido variados de escala para adaptar su tamaño al de la página del informe. La escala gráfica no es utilizable puesto que está casi borrada.   Como posibles problemas que el estudio geológico no aborda o no resuelve satisfactoriamente, se pueden citar:   La alterabilidad del granito en contacto con el hormigón de la presa.   Puesto que el tipo de granito presente en la zona de la presa es proclive a alterarse con pérdida de sus características resistentes, hecho este ampliamente manifestado en el estudio geológico, sería conveniente conocer en qué medida se puede garantizar en el futuro el comportamiento mecánico del granito en el contacto con el hormigón de la presa. Para ello sería necesario conocer su composición mineralógica, su estructura interna y su comportamiento frente a agentes agresivos diversos que reproduzcan en lo posible las condiciones naturales. Un estudio petrográfico al microscopio y la realización de ensayos de resistencia a la meteorización en laboratorio homologado, podrían arrojar luz al respecto. De hecho, incluso podría ser de interés conocer el comportamiento del granito fresco frente al contacto prolongado con diversos tipos de cemento utilizados en la construcción de presas, por sí hubiera que descartar alguno de ellos por incompatibilidad.   Estanqueidad general del vaso del embalse.   En el estudio geológico se indica que “el vaso del embalse no presenta en general problemas en lo que respecta a su permeabilidad y estabilidad de laderas, salvo la posibilidad apuntada del collado próximo al sondeo n0 6”. Sin embargo, se echa de menos un estudio de la fracturación pues, en el tipo de roca que conforma el vaso del embalse (granito), las fracturas son las vías de circulación del agua subterránea, tanto para salir al exterior en los manantiales como para penetrar en el subsuelo a partir de sumideros superficiales. Conocer, al menos, la presencia de estas fallas puede ser de interés para evaluar posibles pérdidas. En su caso, sería recomendable realizar algunas pruebas hidrogeológícas para localizar posibles fugas. De ser necesario debería estudiarse el sellado de las fracturas abiertas.    Estanqueidad del collado de la orilla izquierda de la cerrada.   Es la gran preocupación del estudio geológico, por la incidencia que puede tener, no sólo desde el punto de vista de la pérdida de agua, sino deja seguridad de  personas e instalaciones aguas abajo de la presa (ver figura adjunta).   Téngase presente lo siguiente: la cota de agua en el embalse será, a plena capacidad, de 122 m, ó de 125 m en caso de avenida. De los datos proporcionados por el estudio geológico se deduce que, bajo el collado que conforma Ja orilla izquierda del embalse en las inmediaciones de la cerrada, el granito sano forma una especie de caballón con la parte superior situada en la dirección longitudinal del propio collado, es decir, la que une los sondeos S-8 y S-6, a una cota de 114 m aproximadamente. Entre esta altura y 122 m, ó 125 m, la pared del embalse es granito alterado. Si, como indica el estudio geológico, el jabre tiene una “elevada permeabilidad’, seria posible la saturación de agua de este material y la circulación de la misma a través del collado, hacia el exterior del embalse, por un espesor de acuífero de hasta 122 m (ó 125 m) - 114 m = 8 a 11 m. Teóricamente, en el hipotético caso de que el agua filtrara libremente por esa zona, la cantidad de agua que podría fugarse se puede estimar a partir de la curva cota/volumen del embaise que se indica en el Anteproyecto; así, aproximadamente, el volumen de agua embalsada entre 122 m y 114 m sería de 4 hm3, y entre 125 m y 114 m, de 7 hm3. La distancia mínima que tendría que atravesar este agua a través del jabre (anchura del collado) sería de unos 150 m (medida a cota 125 m), a unos 250-300 m (a cota 114 m) en la zona inmediata a la cerrada, que es la más estrecha.   Un problema a considerar adicionaimente es la debilidad extra que podría conferir al macizo de jabre el agua del embalse que sature sus poros. Además, este agua, de características ligeramente ácidas, podría incrementar la permeabilidad del jabre por disolución más o menos lenta de los elementos solubles presentes en él, con lo que el efecto se acentuaría con el paso del tiempo. Ocasionales_ vaciados súbitos del embalse para aprovechar su capacidad reguladora frente a avenidas_esporadicás cabe la posibilidad de que debiliten las  paredes dé jabre debído a que la disminución de la presión a que se sometería el  agua del intergranular al dejar de ejercer su efecto el agua del vaso, provocaría un drenaje forzado del jabre que, a la larga, iría minando su resistencia y, consecuentemente, la de la pared izquierda del vaso.   A pesar de ser una recomendación que puede tacharse de remota y catastrofista, debido a la posible afección a personas y bienes, hay que contemplar la posibilidad de que el efecto combinado de todas las acciones descritas, con el tiempo y bajo un cúmulo de circunstancias adversas pero que estadística mente son posibles (lluvias torrenciales, avenida superior a la de diseño de la presa, movimientos sísmicos aunque la sismicidad histórica de la zona sea baja puede ocasionar fugas inaceptables del embalse y/o la reducción de la resistencia de la pared de jabre frente al empuje de las aguas del vaso que provoquen un hipotético desmoronamiento._Los efectos de un deslizamiento de la pared_del jabre_hacia el exterior del embalse, aguas abajo de Umia, son fáciles de imaginar para Caldas de Reis.     Por estas razones, a la vista de ¡as incógnitas existentes acerca de la permeabilidad del granito alterado, que el estudio geológico indica que es elevada sin citar ensayos que respalden tal aseveración, y del riesgo remoto pero potencial de la disminución de la estabilidad del collado, se estima razonable recomendar la realización de la campaña de sondeos prevista en 1973 por el autor del estudio geológico y no llevada a cabo al día de hoy que se sepa; su objetivo será determinar el espesor y la distribución espacial de la montera de jabre: También se propone la ejecución de un número suficiente de ensayos para la determinación de la permeabilidad de este material en el collado. A la vista de los resultados, de ser necesario, se debería proceder al estudio riguroso de la mejor solución para impermeabilizar y/o garantizar la estabilidad de la pared izquierda del embalse a la altura del collado, actuando en consecuencia con objeto de minimizar al máximo el riesgo para personas y bienes aguas abajo del embalse. En otro orden de cosas, si se decidiera acometer alguno de los estudios recomendados, sería deseable actualizar y completar el estudio geológico utilizando al menos la información disponible de la zona generada desde 1973. En los 26 años transcurridos desde esta fecha, las ciencias y los conocimientos geológicos han progresado ampliamente, y sería lamentable desperdiciar información de calidad obtenible a un coste muy bajo.     3. ANÁLISIS DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO   3.1.          CONTENIDO DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO   El estudio geotécnico no existe como tal ya que consiste en los tres siguientes parrafos: “La elección de la cerrada ha estado condicionada a las características geotécnícas de los materiales sobre los que se va a apoyar la presa”.   “El granito sano, sin alterar, no ofrece problemas de resistencia ni permeabilidad por estar sus diaclasas y fisuras totalmente recristaliza das”.   El jabre que aparece en la parte alta de la ladera derecha, dada su escasa potencia, deberá extra erse totalmente para apoyar la presa en granito sano”.   3.2.       CARACTERÍSTICAS GEOTECNICAS PRINCIPALES DE LA ZONA DE IMPLANTACIÓN DEL EMBALSE   No se indican.   3.3.       PROBLEMAS QUE DETECTA EL ESTUDIO GEOTÉCNICO .       3.4.       JUICIO CRITICO SOBRE EL ESTUDIO GEOTÉCNICO   No se indican.   Si los datos que aporta el Anteproyeçto corresponden a lo que se sabe de las características resistentes del _macizo rocoso, puede afirmarse que no se conoce nada acerca de esta cuestión.   En el proyecto de la presa se calcula el dimensionado hidráulico de la misma. Además, el Anteproyecto incluye diversos planos con la representación de la presa en planta, alzado y perfiles variados en los que se evidencia la excavación para ¡os cimientos. En este caso, por el contrario, no se presentan ¡os cálculos de estabilidad, resistencia, fijaciones a los estribos y cimentaciones, ni tampoco se indican las características resistentes del terreno que necesariamente son la base para los cálculos citados.   Las calidades de las materiales que está previsto utilizar se indican directamente en los cuadros de mediciones y de precios.   En conclusión, o los datos geotécnicos utilizados en el diseño se han obtenido realizando estudios no incluidas en el Anteproyecto, o se han manejado datos bibliográficos de las características resistentes medias del granito o, bien, no se ha considerado dato geotécnico alguno, diseñando las cimentaciones a semejanza de las de otras presas de características parecidas. En cualquier caso, puede afirmarse que la información que proporciona el denominado estudio geotécnico es nula, y que el citado estudio es indigno d~figurar en cualquier proyecto técnico, y menos en el ~te un anteproyecto de presa.   4. CONCLUSIONES   a)   Respecto del estudio geológico   Es un estudio antiguo, que data de hace 26 años, y no aprovecha la información geológica obtenida sobre la zona en este lapso de tiempo. Los sondeos se realizaron hace 28 años.    Puede considerarse que su planteamiento es correcto en general pero, dado el fin que se persigue, adolece de una gran brevedad y generalidad, sin describir con el detalle requerido por un estudio a nivei de Anteproyecto, las características litológicas y estructurales de la zona del embalse. Los planos geológicos que se incluyen en el Anteproyecto son de muy mala calidad y prácticamente inservibles.   El estudio no cita ni la toma de muestra alguna, ni la realización de estudios de laboratorio (petrográficos, microtectónica, etc.).   Se dan por válidas afirmaciones sin aportar un respaldo técnico o documental adecuado (el jabre es muy permeable, el vaso del embalse no presenta en general problemas de permeabilidad y estabilidad de laderas salvo en el collado de la cerrada, etc.). No aborda el problema de la posible alterabilidad del granito en contacto con el hormigón de la presa.   El problema de la estanqueidad general del vaso del embalse es tratado sin el rigor exigible al caso.   Detecta y pone sobre aviso de la problemática de la estanqueidad del collado de la orilla izquierda de la cerrada. Sin embargo, el tratamiento de la cuestión es superficial. Propone nuevos estudios para aclarar la cuestión que parece no se han llevado a cabo. A la vista de lo anterior, se concluye que el estudio geológico no presenta la calidad y detalle mínimos exigibles para constituir la base de un anteproyecto de presa.   b)  Respecto del estudio geotécnico   Este estudio no existe como tal.   El estudio no aporta ningún dato numérico geotécnico que pueda utilizarse como apoyo para el cálculo de las cimentaciones de la presa.   5.  RECOMENDACIONES   Vistos los contenidos de los estudios geológica y geotécnico del Anteproyecto de presa de Caldas de Reis, se recomiendan las siguientes iniciativas, que no constituyen relación exhaustiva:   Redacción de un nuevo estudio geológico que recoja, como mínimo, los conocimientos actuales sobre la zona e incida con rigor en los aspectos conflictivos.   Estudio de la posible alterabilidad del granito mediante caracterización microscópica y realización de ensayos en laboratorio homologado.   Estudio tectónico para conocimiento de la estanqueidad general de vaso del embalse. En su caso, realización de pruebas hidrogeológicas encaminadas a la detección de posibles sumideros. De ser necesario, estudio del sellado de los mismos.   studiO de la estanqueidad de la orilla izquierda del embalse a la altura del collado de la cerrada. Determinación del espesor y de la distribución espacial del jabre. Medida de su permeabilidad. En su caso, estudio de la mejor solución para impermeabilizar y/o garantizar la estabilidad de la pared del collado. Elaboración de un estudio geotécnico completo, adecuado a la obra a realizar.     Vigo, 24 de febrero de 1999 Enrique Orche Garcia. Dr. Ingeniero en Minas. CU7RR1CULUM VITAE     Nombre   Enrique Orche García.   Formación académica.   1975 Ingeniero de Minas por la Universidad Politécnica de Madrid. 1992 Dr. ingeniero de Minas por la Universidad Politécnica de Madrid.   Experiencia profesional   1975-93 Empresa Nacional Adaro de Investigaciones Mineras, S.A. Realización de estudios geológicos generales y aplicados (1975-1979) Especialista en minería a cielo abierto (1979-1993), realizando, coordinando y dirigiendo proyectos y estudios relacionadas con la nvestigackiri, evaluación, viabilidad técnico-económica, planificación y explotación de distintos tipos de yacimientos minerales, incluidos los beneficiados en canteras (caliza, arcilla). Experiencia en dirección y coordinación de equipos pturiílisciplinares. Miembro del equipo de asesoría técnica continuada a la Dirección General de Minas del M1NER en minería a cielo abierto. Realización de Auditorias de Segundad Minera. Jefe del Departamento de Minería, compuesto por 20 ingenieros.   1993-94 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas de Madrid. Profesor Titular de Prospección e Investigación Minera. Realización de proyectos de cubicación y planificación minera a cielo abierto.   1994-     Escuela Técnica Superior de ingenieros Industriales y de Minas de Vigo. Profesor Titular de Prospeción e Investigación Minera e Hidrogeología. Realización de proyectos relacionados con rocas ornamentales (granito, pizarra). Profesor de Seguridad Minera en los cursos de Técnico Superior en Prevención de Riesgos Laborales (1997 y 1998). Subdirector responsable de la Titulación de ingeniero de Minas. Sair