UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA

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1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente PROYECTO FINAL DE CARRERA MODALIDAD TIPO II TITULACIÓN: INGENIERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD HIDROLÓGICO-HIDRÁULICA DE LA PRESA DE COMPUERTO (T.M. DE VELILLA DEL RÍO CARRIÓN, PROVINCIA DE PALENCIA) PERTENECIENTE A LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL DUERO. Valencia, Septiembre de 2009 Autor: José María Carrillo Sánchez Tutor: Dr. Ignacio Escuder Bueno

2 ÍNDICE 1 ÍNDICE 0 RESUMEN. 0-9 I INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS DEL PROYECTO. I-26 I.1 Seguridad hidrológico-hidráulica de presas. I-26 I.1.1 Seguridad hidrológica. I-27 I.1.2 Seguridad hidráulica. I-27 I.2 Legislación y Normativa de Seguridad de Presas en España. I-28 I.2.1 Reseña histórica. I-28 I Cronología sobre la legislación española para presas y embalses. I-28 I Las primeras normas. I-30 I Época actual. I-31 I.2.2 Descripción de la normativa sobre seguridad de presas. I-32 I Instrucción para el Proyecto, Construcción y Explotación de Grandes Presas de I-32 I Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones (DBPPCRI). I-33 I Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses de I-34 I Principales diferencias entre el Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses y la Instrucción para Grandes Presas. I-36 I Guías Técnicas. I-38 I Guías Técnicas de seguridad elaboradas por el Comité Nacional Español de Grandes Presas. I-39 I Guías redactadas por la Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad de Aguas. I-39 I Guías Técnicas Nº4. La avenida de proyecto y Nº 5. Aliviaderos y desagües. I-40 I Real Decreto 9/2008. Modificación del Reglamento del Dominio Público Hidráulico. I-42 I Normativa de aplicación y situación del estado actual. I-43 I.3 Modos de fallo por mal comportamiento de los órganos de desagüe. I-46 I.3.1 Introducción al concepto de modos de fallo. I-46 I.3.2 Herramientas de descripción de los modos de fallo. I-47

3 2 ÍNDICE II BASES TEÓRICAS II-51 II.1 Tipología de presas de fábrica II-51 II.1.1 Tipología de Presas. II-52 II.1.2 Tipología oficial. II-53 II.2 Órganos de desagüe típicos de de presas de hormigón. II-54 II.2.1 Introducción. II-54 II.2.2 Aliviaderos. II-54 II Consideraciones generales. II-54 II Interdependencia presa-aliviadero. II-55 II Tipos de aliviaderos. II-56 II Aliviaderos mixtos. II-57 II Compuertas de aliviaderos. II-58 II.2.3 Desagües de fondo y desagües intermedios. II-59 II Concepto y funciones. II-59 II Tendencias actuales. II-60 II Tipos de disposición y su relación con los tipos de presa. II-60 II Aireación. II-60 II.2.4 Tomas de agua. II-60 II.2.5 Rejillas. II-61 II.2.6 Compuertas y válvulas para desagües profundos y tomas de agua. II-62 II.3 Flujo a través de los órganos de desagüe. II-63 II.3.1 Flujo en un canal. Conceptos fundamentales. II-63 II.3.2 Estructuras de control. II-67 II Estructuras con flujo superior. II-67 II Forma del perfil de vertederos de rebose o aliviaderos. II-67 II Influencia de los pilares. II Descarga en los aliviaderos en vertido libre. II-70 II-72 II Descarga en aliviaderos para alturas distintas de la altura de proyecto. II-73 II Diseño de la rápida. II Perfil de la lámina del agua. II Flujo al pie de los aliviaderos. II Trampolines de lanzamiento. II Restitución al cauce natural. II-74 II-79 II-81 II-82 II-89 II Estructuras con flujo inferior. Compuertas. II-91 II Compuertas de flujo inferior. II-91 II Compuertas sobre aliviaderos. Compuertas radiales. II-95 II Desagües de fondo. II-97 II.4 Consideraciones de los modelos físicos a escala. II-106 II.4.1 Consideraciones generales del cambio de escala. II-106 II.4.2 Efectos de escala. II-108

4 ÍNDICE 3 III DESCRIPCIÓN DE LA PRESA, EMBALSE Y SU HISTORIA. III-117 III.1 Objeto del embalse. III-117 III.2 Historia de la presa. III-117 III.3 Presa y embalse. III-119 III.3.1 Embalse. III-119 III.3.2 Presa. III-119 III.3.3 Aliviadero. III-121 III.3.4 Elementos de desagüe. III-122 III.3.5 Tomas. III-122 III.3.6 Geología de la presa. III-124 III.3.7 Accesos y caminos de servicio. III-125 IV ELABORACIÓN DEL DOCUMENTO DE REVISIÓN.IV-126 IV.1 Revisión del Archivo Técnico. IV-126 IV.1.1 Documentos del archivo técnico y formato. IV-126 IV.1.2 Carencias de información detectadas en relación al RTSPE. IV-127 IV Descripción general. IV-127 IV Síntesis de grado de cumplimiento del RTSPE. IV-130 IV.1.3 Conclusiones y recomendaciones. IV-134 IV.2 Seguridad hidrológica. IV-134 IV.2.1 Análisis y determinación de avenidas. IV-134 IV.2.2 Laminación y determinación de niveles. IV-136 IV.2.3 Determinación de altura de ola. IV-138 IV.2.4 Cumplimiento de las condiciones de resguardo. IV-138 IV.2.5 Conclusiones y recomendaciones. IV-139 IV.3 Seguridad hidráulica. IV-140 IV.3.1 Curvas de los órganos de desagüe. IV-140 IV.3.2 Tiempo de vaciado. IV-140 IV.3.3 Restitución al cauce. IV-140 IV.3.4 Cumplimiento del RTSPE y de la Instrucción. IV-141 IV.3.5 Caudales de daños aguas abajo. IV-142 IV.3.6 Conclusiones y recomendaciones. IV-142 IV.4 Inspecciones de los órganos de desagüe y equipos oleoelectromecánicos. IV-143 IV.4.1 Estado de los órganos de desagüe. IV-144 IV Inspección de la obra civil in situ. IV-144 IV Aliviadero. IV-144 IV Desagüe de fondo y tomas IV-144 IV Conclusiones y recomendaciones. IV-145 IV Inspección de los elementos electromecánicos y equipos. IV-145 IV Aliviadero. IV-145

5 4 ÍNDICE IV Desagüe de fondo. IV Tomas de regulación. IV Conclusiones y recomendaciones. IV-146 IV-150 IV-155 IV.4.2 Seguridad de los equipos óleo-electromecánicos. IV-157 IV Evaluación de la operatividad. IV-157 IV Evaluación de la funcionalidad. IV-157 IV Conclusiones y recomendaciones. IV-157 IV.5 Conclusiones del documento de revisión. IV-157 V EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD HIDROLÓGICO- HIDRÁULICA. V-159 V.1 Identificación de los modos de fallo específicos. V-159 V.1.1 Modos de fallo vinculados a la obra civil. V-162 V.1.2 Modos de fallo vinculados a los equipos oleo-electromecánicos. V-169 V.2 Análisis de la seguridad hidrológica. V-181 V.2.1 Análisis y determinación de avenidas. V-181 V.2.2 Laminación y determinación de niveles. V-185 V.2.3 Determinación de altura de ola. V-188 V.2.4 Cumplimiento de las condiciones de resguardo. V-188 V.2.5 Conclusiones y recomendaciones. V-189 V.3 Análisis de la seguridad hidráulica. V-191 V.3.1 Métodos tradicionales. V-191 V Funcionamiento de los órganos de desagüe. V-191 V Control de descarga del aliviadero. V-191 V Canal de descarga del aliviadero. V-198 V Desagües de fondo. V-205 V Tomas de regulación. V-209 V Tiempo de vaciado. V-214 V Restitución al cauce. V-214 V Cumplimiento del RTSPE y de la Instrucción. V-218 V Caudales de daños aguas abajo. V-219 V Conclusiones y recomendaciones. V-220 V.3.2 Modelación informática. V-221 V Estado actual de los modelos numéricos. V-221 V Introducción. V-221 V Modelos unidimensionales. V-222 V Modelos cuasi-bidimensionales. V-224 V Modelos bidimensionales. V-224 V Modelos tridimensionales. V-225 V Elección del modelo a utilizar. V-225

6 ÍNDICE 5 V Aplicación de HEC-RAS. V-226 V Consideraciones generales. V-226 V Antecedentes. V-226 V Objetivos. V-227 V Modelación de la presa de Compuerto. V-227 V Comprobación de la validez de los resultados en la rápida. V-249 V Limitaciones de HEC-RAS. V-251 V Aplicación de ANSYS CFX. V-252 V Consideraciones generales. V-252 V Antecedentes. V-254 V Objetivos. V-255 V Modelación de la presa de Compuerto. V-255 V Comparación de los resultados. V-283 V Limitaciones de ANSYS. V-287 V.3.3 Aplicación de un modelo físico a escala. V-288 V Resultados del escalado del modelo físico. V-288 V Conclusiones y recomendaciones. V-293 V.3.4 Contraste de resultados de las distintas metodologías. V-293 VI VALORACIÓN FINAL. VI-296 VII CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. VII-308 ANEJOS 311 ANEJO 1: Información hidrológica complementaria y determinación de avenidas. 313 A.1.1 Análisis y determinación de avenidas. 313 A.1.2 Descripción del modelo conceptual de cuenca. 314 A Submodelo de producción de escorrentía. 315 A Submodelo de transformación lluvia neta-escorrentía. 318 A Submodelo de propagación en cauces. 320 A.1.3 Descripción del modelo meteorológico. Hietogramas de diseño. 321 A1.4 Consignas de laminación de avenidas. 327 A1.5 Tablas de laminación de avenidas. 331 A1.6 Apéndices. 334 ANEJO 2: Determinación mediante métodos tradicionales. 339 A2.1 Curva de descarga en vertido libre del aliviadero. 339 A2.2 Curva de descarga bajo compuerta de un vano del aliviadero. 341 A2.3 Comparativa de las distintas fórmulas de velocidades al pie de la presa. 343 A2.4 Curvas de descarga para un conducto del desagüe de fondo. 344 A2.5 Curvas de descarga para un conducto de desagüe intermedio. 348

7 6 ÍNDICE ANEJO 3: Determinación mediante métodos informáticos. 350 A3.1 Resultados obtenidos en HEC-RAS. 350 A3.1.1 Curva de descarga en vertido libre. 350 A3.1.2 Curva de descarga para un vano del aliviadero, en vertido bajo compuerta. 352 A3.1.3 Curva de descarga de un desagüe de fondo. 354 A3.1.4 Curva de descarga de un desagüe intermedio. 358 A3.2 Resultados obtenidos mediante ANSYS. 366 ANEJO 4: Determinación mediante aplicación de un modelo físico a escala. 375 A4.1 Escala de laboratorio. 375 A4.1.1 Resaltos obtenidos aguas abajo de una compuerta. 375 A4.1.2 Resaltos obtenidos aguas abajo de un aliviadero. 382 A4.2 Escalado de los datos a una presa real. 390 A4.2.1 Cambio de la escala de laboratorio a una escala real. 390 A4.2.2 Resultados obtenidos en el trabajo experimental escalado. 391 A4.2.3 Resultados obtenidos mediante modelación informática. 393 ANEJO 5: Documentación fotográfica. 398 A5.1 Fotografías de la presa de Compuerto. 398 A5.2 Fotografías del canal de laboratorio. 410 A5.3 Planos de la presa de Compuerto. 413 BIBLIOGRAFÍA: 431

8 AGRADECIMIENTOS 7 AGRADECIMIENTOS. Han sido varias personas las que, de un modo u otro, contribuyeron a que este Proyecto Fin de Carrera saliese adelante: A mis padres, por todo el apoyo que me han transmitido. Sin ellos no hubiese logrado esta segunda carrera. A mis hermanos, por estar siempre ahí cuando se les necesita. Al Dr. Ignacio Escuder. Por su dedicación y guía durante todo el Proyecto. Ha sido un placer poder aprender de un experto internacional en la materia. A D. Armando Serrano. Por sus consejos y atención. A los compañeros del grupo ipresas (Ana, Javier, Luis García y Luis Chaparro). Sin ellos los días en el aula de becarios no hubiesen sido lo mismo. A mis amigos, que pese a dejarlos abandonados para continuar mis estudios siguen a mi lado. A amigos y compañeros de la UPV, por tantos buenos y malos momentos juntos. A Patricia, por haber estado a mi lado en gran parte de esta carrera.

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10 RESUMEN RESUMEN. El presente Proyecto Final de Carrera pretende realizar una evaluación de la seguridad, tanto a nivel hidrológico como hidráulico, de la presa de Compuerto, situada en Velilla del río Carrión. Para su realización, se ha dividido el proceso en varias fases, que se comentan brevemente a continuación: 1. Introducción y objetivos del proyecto. Donde se realiza una visión global del significado de la seguridad hidrológicohidráulica y su razón de ser en la actualidad, así como la normativa aplicable en su evaluación, finalizando con unas pinceladas del concepto de Modos de Fallo vinculados al análisis de riesgo, que han ido adquiriendo mayor protagonismo en la ingeniería de presas. 2. Bases teóricas. Consiste en una recopilación de toda la información necesaria para llevar a cabo la evaluación hidrológica e hidráulica, de forma genérica. En los apartados posteriores será aplicada convenientemente al objeto de obtener el fin último del estudio, la evaluación hidrológico-hidráulica de la presa de Compuerto. 3. Descripción de la presa y el embalse. Se realiza una síntesis de la estructura, así como de todas sus obras anejas y elementos relacionados. 4. Elaboración del documento de revisión. Se realiza una completa revisión de los documentos que integran el Archivo Técnico de la presa. 5. Evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica. En este apartado se realiza la evaluación de la seguridad propiamente dicha, empleando diversas alternativas de que dispone hoy día un ingeniero consultor de presas (fórmulas y tablas empíricas, modelos reducidos, modelaciones informáticas, etc.), y de este modo, garantizar un nivel de seguridad de la presa en concordancia con estándares modernos. En caso contrario se establecerán las recomendaciones pertinentes. 6. Valoración final. Se realiza una recopilación de las distintas valoraciones obtenidas en cada apartado anterior. 7. Conclusiones y recomendaciones. En este apartado, de obtienen las conclusiones finales sobre la adecuación de la seguridad hidrológico-hidráulica de la presa de Compuerto.

11 0-10 RESUMEN A modo de resumen se exponen a continuación una síntesis del conjunto del documento: 1. Introducción. Se puede definir la seguridad de presas como el margen que separaría las condiciones reales que existen en la presa construida de las que llevan a su destrucción o deterioro (Soriano y Sánchez, 1997). Dada la complejidad que presenta el análisis de la seguridad de las presas se debe recurrir a evaluarla por medio de índices parciales, que sirvan para la cuantificación aislada de una parcela de seguridad, inspirados en la experiencia y el entendimiento de accidentes históricos. La evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica, parte de la revisión del Archivo Técnico de la presa, para determinar (Soriano y Escuder, 2008): La clasificación de riesgo potencial de la presa. Los procedimientos utilizados para determinar las avenidas de diseño. Los procedimientos operativos en caso de avenida. La capacidad de evacuación de las estructuras hidráulicas, así como la accesibilidad a sus mecanismos de control cuando se presentan los episodios extremos. Los métodos de diseño de los aliviaderos y las características de su funcionamiento hidráulico. Las características de la cimentación del aliviadero y de la estabilidad de las laderas colindantes. La operatividad de los desagües de fondo. Los registros históricos de funcionamiento. La seguridad hidrológica se define como la seguridad de una presa frente a episodios de avenida. Está ligada a las componentes de seguridad hidráulica y estructural, debido a que los niveles de lámina de agua son consecuencia de: Las avenidas consideradas. La capacidad de desagüe. La fiabilidad de operación de válvulas y compuertas. Los resguardos establecidos. La estrategia de laminación adoptada. La seguridad hidráulica se centra en el funcionamiento adecuado de los aliviaderos superficiales y los desagües de fondo, en un amplio rango de caudales. El fallo asociado a las estructuras hidráulicas puede ser debido a que: No sean capaces de evacuar el caudal requerido. No presenten la resistencia suficiente a las solicitaciones impuestas. No reintegren el flujo al cauce en unas condiciones adecuadas. Este fallo, puede traducirse tanto en un incremento de la descarga como un decremento de la misma, que provoque el colapso de la presa y/o la producción de una avenida catastrófica.

12 RESUMEN 0-11 Los procedimientos empleados en la actualidad para evaluar y gestionar la seguridad de las presas requieren adicionalmente, la identificación de unos modos de fallo específicos de cada presa. Un modo de fallo, o de rotura, consiste en la identificación una serie de situaciones que pueden conducir a un funcionamiento inadecuado del sistema presaembalse o alguna parte del mismo. Por tanto, un modo de fallo queda definido cuando se describe el mecanismo concreto de rotura y los agentes o causas que lo provocan. La identificación de los modos de fallo es uno de los pasos necesarios para realizar un posterior análisis de riesgos, puesto que el resto del proceso partirá de ellos. Mediante la observación del comportamiento de las presas se han identificando una serie de modos de fallo característicos, definiéndose, cada vez con más detalle, los posibles tipos. Además, para muchos de ellos, se han podido establecer unos procedimientos de evaluación o cálculo de los márgenes de seguridad en función de los valores de parámetros físicos que controlan el desencadenamiento del mecanismo de rotura o de mal función. Los posibles modos de fallo se clasifican en grupos que presenten alguna característica común. De esta forma, se pueden considerar tres grupos genéricos: Modos de fallo de la seguridad hidrológico-hidráulica. Son modos de fallo que conducen al desbordamiento por coronación u otros mecanismos erosivos. Este grupo engloba varios posibles modos que pueden conducir a la rotura de la presa. Entre ellos el fallo mecánico de las compuertas, el fallo en la operatividad de los desagües de fondo o la ocurrencia de una avenida de mayores dimensiones (volumen y/o caudal punta) que la que pueda manejar con seguridad el sistema de alivio. La experiencia pone de manifiesto que de modos de fallo considerados, este grupo es el que ha conducido a un mayor número de roturas, accidentales e incidentes de presas. Modos de fallo que afectan a la seguridad estructural. Este grupo engloba los modos de fallo que conducen a la rotura estructural del cuerpo de presa, considerando además los posibles modos de fallo que implican al cimiento de la propia estructura y a las laderas del embalse. Modos de fallo que afectan a la operatividad. Son los modos de fallo relacionados con los equipos, instalaciones, accesos y comunicaciones de la presa. 2. Bases teóricas. Previo al estudio de la seguridad se deben tener claros todos los conceptos relacionados con las presas, así como seleccionar, de entre las distintas fórmulas y tablas empíricas existentes, aquellas que mejor se adapten a la definición de la presa objeto de estudio. Por tanto, resulta necesario, y prácticamente obligatorio, elaborar un apartado en que se reúnan las definiciones de todos los conceptos, así como que se expliquen detalladamente las distintas formulaciones que se emplearán en las fases posteriores del documento.

13 0-12 RESUMEN 3. Descripción de la presa y el embalse. El embalse de Compuerto tiene una capacidad de 95 hm 3, para la cota del Nivel Máximo Normal (N.M.N.) situada en la cota 1.221,50 m.s.n.m., y ocupa una superficie máxima de 376 ha, pertenecientes al término municipal de Velilla del río Carrión, con un perímetro de 21,5 km y la longitud de remanso es de 8 km. La presa de Compuerto se encuentra ubicada sobre el río Carrión, situado en la parte norte de la cuenca del Duero, en su vertiente derecha. Este río es un afluente del río Pisuerga por su margen derecha. El terreno en el que se asienta pertenece al término municipal de Velilla del Río Carrión (provincia de Palencia). En la figura 0-1 puede apreciarse la disposición de la presa sobre el río. A modo de resumen, se trata de una Gran Presa de hormigón de gravedad, de titularidad pública, en explotación desde inicio de los años 60: Clasificada A en función del Riesgo Potencial. Normas de Explotación redactadas, en fase de revisión. Planes de Emergencia redactado, pero sin implantar. Sin constancia de informe anual y extraordinarios. Informe de auscultación no redactado. Situada en zona no sísmica. Figura 0-1. Planta de la presa de Compuerto sobre el río Carrión. Por tanto, le es aplicable: Instrucción para el Proyecto, Construcción y Explotación de Grandes Presas, de Plan de emergencias. Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses, de 1996.

14 RESUMEN 0-13 Los órganos de desagüe que dispone la presa son: Aliviadero superficial de dos vanos que teóricamente debería adaptarse a un perfil tipo WES (U. S. Army Engineer Waterways Experimental Station). En realidad, el perfil es ligeramente más tendido, aunque en los cálculos manuales se asume que no varían los coeficientes de descarga. La restitución al cauce se realiza mediante trampolín de lanzamiento (figura 0-2). Desagüe intermedio o toma de regulación. Consta de dos conducciones gemelas. Desagüe profundo. Consta de dos conducciones gemelas. Toma de central hidroeléctrica, controlada por Iberdrola. Toma de abastecimiento, operada por la Mancomunidad. Figura 0-2. Vista desde aguas abajo del funcionamiento del aliviadero. 4. Elaboración del documento de revisión. Los documentos de los que se parte para la realización de este documento son: Documento XYZT de la Presa de Compuerto, desarrollado por la empresa de consultoría Oficina Técnica de Estudios y Control de Obras S.A. (OFITECO) (diciembre de 2008). Plan de Emergencia de la Presa de Compuerto (que cierra el embalse de Compuerto), elaborado por el titular de la misma, con la Asistencia Técnica de OFITECO (diciembre de 2008).

15 0-14 RESUMEN Revisión y Análisis General de la Seguridad de la Presa y el Embalse de Compuerto, desarrollado por un equipo de técnicos especializados de la empresa de consultoría OFITECO, complementado por los asesores especialistas Dr. Ignacio Escuder Bueno y Dr. Manuel Gómez de Membrillera Ortuño (diciembre de 2008). Tras el estudio minucioso de la documentación disponible, se concluye que existen incertidumbres superiores a las deseables al realizar la evaluación de la seguridad tradicional, sobre todo en la parte hidráulica del informe de seguridad, por lo que para intentar solventarlas se realizó: Identificación de posibles Modos de Fallo vinculados a la presa. Cálculo de las curvas de gasto, así como de la laminación de avenidas y el tiempo de vaciado, entre otros mediante fórmulas y tablas empíricas ampliamente difundidas. Evaluación de la adecuación de la rápida y del funcionamiento del trampolín de lanzamiento. Simulación informática del proceso. Escalado de un modelo reducido del aliviadero. 5. Evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica. En este apartado se realiza la evaluación de la seguridad propiamente dicha, empleando diversas alternativas de que dispone hoy día un ingeniero consultor de presas (fórmulas y tablas empíricas, modelos reducidos, modelaciones informáticas, etc.), y de este modo, garantizar un nivel de seguridad de la presa en concordancia con estándares modernos. Tradicionalmente, la evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica se centra en la comprobación de tres escenarios tipo: Avenida de Proyecto, Avenida Extrema y Avenida de 100 años de periodo de retorno y una compuerta inutilizada. En este documente se tienen en cuenta escenarios adicionales para la comprobación de la seguridad, como son los Modos de Fallo específicos de la presa Identificación de modos de fallo. Con el fin de servir de ayuda en la identificación, análisis y descripción detallada de los modos de fallo en un sistema presa-embalse, la Universidad Politécnica de Valencia ha desarrollado un Protocolo de identificación de modos de fallo (2009). El documento tiene por finalidad guiar a los participantes de las sesiones de identificación de modos de fallos en las pautas que se deben seguir durante la realización de dicho análisis, para lo cual se han desarrollado una serie de planillas que debe ser rellenada de forma individual y, posteriormente, discutidas en grupo. La herramienta, desarrollada por García Kabbabe y Chaparro Carrasquel bajo la supervisión del Dr. Escuder, esta compuesta por las siguientes categorías: Escenarios: que abarcan las solicitaciones que inciden sobre el sistema presaembalse. Componentes y Sub-Componentes del Sistema Presa-Embalse: identifica los elementos susceptibles de fallo, donde se desencadena el mecanismo de rotura.

16 RESUMEN 0-15 Fenómenos de Inicio o Desarrollo: fenómenos referidos a los procesos que definen claramente un Modo de Fallo. Variables Auscultables más Influyentes e Instrumentos: vinculan los fenómenos de Inicio o Desarrollo con el sistema de instrumentación. A continuación se expone, a modo de ejemplo, uno de los 16 modos de fallo identificados individualmente vinculados con la obra civil y los equipos oleo-electromecánicos, a partir de la Herramienta de identificación de modos de fallo para el caso de la presa de Compuerto: a) Propuesta individual de Modo de Fallo En escenario hidrológico, se produce un aumento de niveles de agua, lo que provoca un incremento de vertido del aliviadero que origina un sobrevertido en sus cajeros. Se crea una erosión remontante, que alcanza el pie de aguas abajo, lo que origina de una pérdida de material de sustentación y acortamiento de superficie de rozamiento, que finaliza con un fallo por deslizamiento de la presa o parte de ella. Esquema gráfico de Modo de Fallo Factores a Favor Existen dudas sobre la altura de los cajeros, sobre todo al inicio del canal de descarga. La modelación adecuada de la rápida resulta extremamente complicada. De existir una pequeña erosión al pie no detectada, podría derivar en algún descalce en el contacto presa-cimiento. Factores en Contra Mediante la simulación a partir de ANSYS CFX se comprobó que, para un vertido en lámina libre con el embalse situado en el NAE, no se producen sobrevertidos al inicio de los cajeros de la rápida. El lecho del río está conformado principalmente por porciones arenosas y cuarcíticas. Por tanto, la posibilidad de una erosión del pie de la presa es, difícil de que se produzca. El desencadenamiento de la rotura de la presa a partir del movimiento de un bloque del pie se considera, en la práctica, que es poco verosímil.

17 0-16 RESUMEN CODIFICACIÓN DEL MODO DE FALLO ESCENARIO INICIO DESARROLLO FALLO H D Oc (2) D Oc (1); C Ci(1) I VARIABLES - Socavación a pie de presa; Calado en el Filtraciones, subpresiones aliviadero y turbidez del agua - INSTRUMENTOS - Inspección visual 5.2. Análisis de la seguridad hidrológica. Inspección visual; Aforadores, piezómetros, turbidímetros En la evaluación de la seguridad hidrológica se adoptaron como válidos los hidrogramas de entrada para los distintos periodos de retorno recogidos en el Documento XYZT. Sin embargo, las curvas de gasto de los distintos elementos fueron recalculadas debido a la detección de algunas imprecisiones en sus resultados. Las curvas finalmente empleadas se expondrán posteriormente. De este modo, se obtuvo: La laminación de hidrogramas y determinación de niveles mediante el Método Volumétrico, para: o Avenida de Proyecto (1.000 años). o Avenida Extrema (5.000 años). o Avenida de 100 años de periodo de retorno y una compuerta del aliviadero inutilizada. La determinación de altura de ola. La comprobación de las condiciones de cumplimiento del resguardo. Los resultados que se obtuvieron para la laminación del hidrograma correspondiente a la Avenida Extrema se muestran en la figura 0-3: - Caudal (m³/s) Tiempo (h) Q entrante Q saliente Cota Figura 0-3. Laminación de la Avenida Extrema. Cota (m)

18 RESUMEN 0-17 Obteniéndose como resultados: Cota máxima alcanzada (NAE) = 1222,36 m.s.n.m. Resguardo = 0,34 metros. Caudal máximo entrante = 683,18 m 3 /s. Caudal máximo saliente = 664,58 m 3 /s. Reducción pico = 97,28 %. Máxima velocidad ascensorial = 36 cm/h. Conclusiones obtenidas: Partiendo del Nivel Máximo Normal, la presa evacúa la Avenida de Proyecto, funcionando adecuadamente todos los órganos de desagüe. Partiendo del NMN, evacúa la Avenida Extrema, sin que se produzca su rotura (se asume que existe rotura cuando se produce vertido por coronación). El Resguardo Normal (vinculado al NMN) es suficiente para el desagüe de avenidas y cubre las sobreelevaciones producidas por el oleaje máximo. El Resguardo Mínimo (vinculado al NAP) es suficiente para el desaguar la Avenida Extrema, pero no cubre las sobreelevaciones producidas por el oleaje. No puede afirmarse que no respete la filosofía del Reglamento de 1996 y la recomendación de la Guía Técnica nº4, por falta del Resguardo Mínimo Análisis de la seguridad hidráulica. El documento se ha centrado fundamentalmente en el estudio de la seguridad hidráulica. Para su evaluación, partiendo de la descripción realizada en el Documento XYZT de los distintos órganos de desagüe, se obtuvieron las curvas de gasto de los distintos órganos de desagüe y se analizó el funcionamiento hidráulico del aliviadero aplicando distintas metodologías Métodos tradicionales. Aplicando los métodos tradicionales de cálculo se obtuvieron: Las curvas de gasto del aliviadero superficial y de los desagües de fondo e intermedios. Una estimación de los calados al inicio de la rápida del aliviadero así como la comprobación del funcionamiento de las compuertas del aliviadero en situación de vertido libre. La evaluación de la suficiencia de cajeros en el canal de descarga. La adecuación del radio del trampolín de lanzamiento. Las presiones en el pie de la rápida al inicio del trampolín de lanzamiento. Estimación del tiempo de vaciado del embalse. Parámetros de la restitución al cauce mediante el trampolín de lanzamiento. Verificación del cumplimiento del Reglamento y la Instrucción.

19 0-18 RESUMEN Las conclusiones que se extrajeron fueron: Al analizar las curvas de gasto de los distintos órganos de desagüe obtenidas con los valores que aparecen en el Documento XYZT de la presa, se observaron una serie de carencias en los cálculos, por lo que para la laminación de avenidas se consideraron las curvas obtenidas en este Proyecto. Como la presa puede desaguar un mayor caudal que el considerado, la laminación se ve ligeramente modificada, aumentando los resguardos, y por tanto, mejorando la evaluación de la seguridad. En los calados de la lámina de agua al inicio de la rápida las curvas presentan incertidumbre mayor de la deseada debido a que el perfil de la presa diverge ligeramente del perfil tipo WES. Las velocidades y presiones obtenidas al pie están en el rango de lo esperado en una estructura de aliviadero. Además, la altura de los cajeros es suficiente como para absorber el resguardo, evitando el sobrevertido. Sin embargo, el radio del trampolín diverge mucho según la formulación adoptada por lo que no se pudo dar una definición clara sobre su adecuación debido a su reducido radio. Se comprobó que el aliviadero puede desaguar en lámina libre hasta una cota del embalse superior a la considerada en la laminación de avenidas del XYZT (80 cm más), por lo que el efecto de laminación se ve modificado, obteniéndose mayores resguardos. Existen incertidumbres de posibles vertidos sobre los cajeros del canal de descarga al inicio de la rápida. El tiempo de vaciado se vio ligeramente reducido debido a los cambios en las curvas de gasto. Se abordó el cálculo del lanzamiento del choro al final de la rápida, aunque el efecto de la erosión en la zona de impacto no pudo ser estudiada adecuadamente debido a la enorme complejidad matemática que representaría. La presa cumple con lo dispuesto en materia de seguridad hidrológico-hidráulica en el RTSPE y en la Instrucción de 1967, aunque está sujeta a ciertas incertidumbres superiores a las deseables en las operaciones de laminación por la necesidad de emplear elementos distintos de los desagües superficiales en avenidas, así como por no quedar suficientemente garantizado el resguardo mínimo por oleaje de viento Modelación numérica con HEC-RAS. HEC-RAS es un software, de libre uso, creado por el cuerpo de ingenieros de la armada de los EE.UU. (U.S. Army Corps of Engineers). Surge como evolución del extendido HEC- 2. Presenta varias mejoras respecto a su antecesor, entre las que destaca la interfaz gráfica de usuario que facilita las labores de preprocesado y postprocesado de datos. De esta forma, el software es capaz de realizar los cálculos del perfil de la superficie de agua para flujos permanentes o transitorios. Además, incluye cálculo del transporte de sedimentos y de diversas estructuras hidráulicas (puentes, aliviaderos, alcantarillas, etc.). Se escogió este software unidimensional debido a que: El uso de HEC-RAS en España está muy extendido y existen numerosos ríos simulados con éste, por tanto existe la posibilidad de incluir una presa y simular su seguridad sin necesidad de crear un nuevo modelo.

20 RESUMEN 0-19 Funciona en entorno Windows, de manera que es más sencillo de manipular a nivel de usuario. Es un programa totalmente gratuito que puede descargarse desde la página web del United States Army Corps of Engineers. A partir de él se abordó el modelado de: Las curvas de gasto, mediante cálculo en régimen transitorio empleando la tipología de estructura en línea que ofrece el software para el modelado de presas (figura 0-4). Figura 0-4. Opción de estructura en línea para modelar presas. La rápida del aliviadero, mediante cálculo en régimen permanente, modelando la presa como una serie de perfiles transversales (figura 0-5). El cálculo en régimen transitorio resultó inabordable pese a modificar las tolerancias de cálculo hasta valores excesivamente elevados con el fin de estabilizar el modelo. Figura 0-5. Modelado de la presa mediante secciones transversales.

21 0-20 RESUMEN Las conclusiones que se obtuvieron en el modelado de las curvas de gasto de los órganos de desagüe fueron: Las curvas de gasto del aliviadero se reproducen correctamente. Para grandes aperturas de compuerta aparecen ligeros extraños, debido a la ecuación que emplea como transición entre descarga libre y con sumergencia. Las curvas de gasto de los desagües están ligeramente sobredimensionadas, debido a que no es posible incluir las pérdidas de carga que se producen en el conducto. Para el cálculo de la rápida del aliviadero, debido a pequeños saltos obtenidos al inicio de la misma e inestabilidades del software en mitad del canal de descarga, fue necesario recurrir a modelar la presa con secciones transversales distanciadas cada 0,5 cm. Las conclusiones que se extrajeron en el análisis fueron: La precisión de los resultados será menor cuanto mayor es la cantidad de movimiento que se simula (caudal trasegado). Cuando el flujo es rápidamente variado, resuelve el flujo mediante el método Local Partial Interia (LPI), que añade un término a las ecuaciones para reducir los términos de inercia cuando el número de Froude se aproxima a la unidad, restando precisión a los resultados. Aun así aparecen inestabilidades en mitad de la rápida para los mayores caudales. Existe incertidumbre en el grado en que los resultados se ajustan a la realidad. Cuanto menor es la separación transversal entre perfiles se obtienen mejores resultados, pero se desconoce hasta qué valor habría que reducirla para obtener resultados fiables Modelación numérica con ANSYS CFX. ANSYS CFX es un software de uso general para cálculo computacional de fluidos dinámicos (CFD), que además combina en su sistema de resolución las posibilidades de pre y postprocesamiento. Entre sus aplicaciones, ANSYS CFX puede modelar: Flujos en estado estacionario y transitorio. Flujos laminares y turbulentos. Flujos subsónicos, transónicos y supersónicos. Traspaso térmico y radiación termal. Efectos de la gravedad. Flujos no newtonianos. Transporte de componentes escalares no reactivos. Flujos polifásicos. Combustión. Flujos en múltiples marcos de referencia. Seguimiento de partículas.

22 RESUMEN 0-21 Además, incluye las características siguientes: Un avanzado sistema de resolución ( solver ), fiable y robusto. Integración completa de la definición del problema, su análisis, y presentación de los resultados. Un proceso intuitivo e interactivo para configurar el proceso, mediante el empleo de menús y gráficos. Se seleccionó este software de cálculo hidráulico tridimensional debido a las grandes proyecciones que presenta en el campo de la evaluación de obras hidráulicas. De este modo, se modeló la lámina de agua en vertido libre con el fin de: Comprobar la adecuación de toda la rápida para el NMN (velocidades, calados, presiones ). Comprobar el correcto funcionamiento de los elementos del aliviadero (en especial rápida y trampolín de lanzamiento) para el NAE (figura 0-6). Figura 0-6. Resultado de lámina libre para situación de NAE. Las conclusiones que se obtuvieron de la aplicación del modelo fueron: Al emplear elementos finitos, la precisión de los resultados dependen del número de elementos utilizados, arrastrándose los fallos típicos de estos métodos de resolución. Al no ser un software específico de lámina libre, presenta muchas situaciones típicas que no son fácilmente reproducibles. Por otro lado, no permite la obtención de las curvas de gasto, puesto que el caudal debe ser impuesto debido a que en el proceso de resolución considera la ecuación de continuidad másica (Q entrante = Q saliente ).

23 0-22 RESUMEN Las conclusiones que se extrajeron respecto a los resultados obtenidos en las simulaciones fueron: En la comparación realizada sobre un perfil WES, los resultados obtenidos del perfil de la napa se ajustan muy bien a los estudios realizados por el USBR (figura 0-7). Perfiles de la napa con pila intermedia en el centro del 82 vano 80 Altura desde el cimiento H/Hd = 1.00 HEC H/Hd = 1.00 USBR H/Hd = 1.00 ANSYS Perfil WES Distancia desde el umbral (m) Figura 0-7. Comparación de resultados obtenidos sobre un perfil de aliviadero tipo WES. Se comprobó la adecuación de toda la rápida para el NMN (velocidades, calados, presiones ), obteniéndose el adecuado funcionamiento del aliviadero para este caudal. Se comprobó el correcto funcionamiento de los elementos del aliviadero (en especial inicio del canal y tramo de la rápida) para el NAE, verificando el adecuado funcionamiento de la rápida del aliviadero, sin que se produzcan vertidos. Las velocidades obtenidas al pie de la rápida son acordes a las obtenidas en un cálculo homogéneo, en el que se desprecia la influencia de la aireación y del viento. El funcionamiento del trampolín de lanzamiento no pudo ser reproducido con veracidad, pese a que el software converge, debido a que las ecuaciones dejan de ser válidas consecuencia de la separación que experimenta el flujo respecto al lecho. En la comparación de los resultados obtenidos mediante ANSYS CFX, con los modelados mediante HEC-RAS y con métodos tradicionales se obtuvieron valores acordes a los esperados.

24 RESUMEN Aplicación de un modelo físico a escala. Partiendo de los datos obtenidos en canal de laboratorio de un PFC de la titulación ITOP realizado con anterioridad, se realizó el escalado de los mismos mediante la Ley de Semejanza de Froude, válida cuando dominan las fuerzas de gravedad frente a las viscosas. En la figura 0-8 puede apreciarse el elemento de control empleado en el laboratorio. Figura 0-8. Modelo reducido de aliviadero en el canal de laboratorio. En la tabla 0-1 pueden apreciarse los distintos factores de escala entre el modelo y el prototipo al emplear la Ley de Semejanza de Froude para la presa de Compuerto. Escala Factor de escala Valor a aplicar Longitud (e ) L λ 125,0 Velocidad (e V ) λ 1/2 11,2 Caudal (e Q ) λ 5/ ,8 Tabla 0-1. Factores de escala entre modelo y prototipo. Las conclusiones que se extrajeron del escalado de los datos fueron: Dado el elevado factor de escala obtenido no se pudo realizar el escalado de datos aplicables en el estudio de seguridad hidráulica de la presa de Compuerto. Por otro lado, no se pudo tener acceso al modelo reducido del aliviadero, ubicado en las dependencias de la presa, ni a los resultados obtenidos en las campañas de laboratorio, por lo que no fue posible partir de dichos datos. Debido a la importancia que presentan los modelos reducidos en las obras hidráulicas, se realizó a modo de ejemplo el escalado del modelo reducido a una presa de 17,5 metros de altura (presa de Terrateig), obteniéndose excelentes resultados en la comparativa de resultados mediante aplicación de un modelo reducido con los métodos tradicionales y los obtenidos mediante modelación de HEC-RAS.

25 0-24 RESUMEN 6. Conclusiones y recomendaciones. Tras finalizar el estudio de la seguridad hidrológico-hidráulica tradicional de la presa de Compuerto, se puede concluir: Mediante modelación numérica se ha constatado que los órganos de desagüe son capaces de tratar, de forma segura para presa y embalse, las avenidas previstas, en concordancia con lo indicado en las Normas de explotación y cumpliendo, por tanto, con la legislación aplicable. Al ser necesario el funcionamiento de todos los órganos de desagüe en la laminación, pese a que equipos electro-mecánicos funcionan correctamente, es necesario llevar a cabo las actuaciones mencionadas en el informe de seguridad, con el objeto de cumplir las normas establecidas por la legislación vigente o para conseguir mejoras. A partir del estudio de los modos de fallo se han considerado situaciones adicionales a los tres escenarios tradicionales que consideran las Normativas aplicables en materia de seguridad hidrológico-hidráulica. De este modo, las conclusiones de seguridad adicionales que se han obtenido son: Modos de fallo vinculados a la obra civil. o El estudio del adecuado funcionamiento del trampolín de lanzamiento debe ser estudiado mediante un modelo reducido a escala, dada las incertidumbres que originan los cálculos con métodos tradicionales y la imposibilidad de modelarlo adecuadamente mediante herramientas informáticas. o Se ha comprobado el adecuado funcionamiento del aliviadero, tanto en el tramo inicial, como en la zona de la rápida para la situación de NAE, sin que se produzcan vertidos sobre los cajeros. o La posibilidad de una erosión remontante que alcance el pie de la presa, dada la geología de la cerrada, parece difícil de que se produzca. Además no se tiene constancia de que se hayan producido socavaciones significantes en los vertidos anteriores, aun con grandes caudales desaguados. En todo caso, el fenómeno debería ser estudiado mediante un modelo reducido. o La posibilidad de que se presente una avenida superior a las consideradas en la realización del proyecto es siempre posible, ya que estas se definen a partir de probabilidades de ocurrencia, lo que podría desencadenar un modo de fallo. o El informe de auscultación no está elaborado, por lo que no se conoce el historial de desplazamientos de la presa, con la consecuente incertidumbre en su comportamiento. Modos de fallo vinculados a los equipos oleo-electromecánicos. o El desarrollo de un modo de fallo iniciado por un fallo mecánico, eléctrico o rotura de una compuerta es un caso muy factible, y más teniendo en cuenta la incertidumbre que acompaña las operaciones de laminación de la presa de Compuerto, al ser necesario emplear todos los órganos de desagüe en la laminación.

26 RESUMEN 0-25 o A partir de caudales superiores a los 300 m 3 /seg comienzan las afecciones aguas abajo, por lo que una limitación en la operación de las compuertas puede originar graves afecciones, ya sea por fallo mecánico, eléctrico o rotura de las mismas. o Los modos de fallo originados por inundación de la cámara de válvulas y/o galerías se presumen difíciles de producirse en todo caso. Además, se considera que previamente se debe producir un fallo en las compuertas. Respecto a la identificación de Modos de Fallo, debería completarse el proceso con la evaluación y valoración en sesiones conjuntas con el fin de tener correctamente identificados los distintos modos de fallo específicos de la presa. Respecto al empleo de herramientas informáticas, según los resultados obtenidos se consideran que los softwares son adecuados en las siguientes situaciones: HEC-RAS. Debido a que es un software de distribución libre resulta muy adecuado para: o Obtención de las curvas de gasto de los aliviaderos. o Modelado simplificada de laminación de avenidas mediante los aliviaderos, pudiendo variar en cada instante las aperturas de compuertas en el cálculo transitorio. o Realizar un primer tanteo del modelado de la rápida de un aliviadero, sobre todo en el caso de que la pendiente del canal sea poco pronunciada y los caudales trasegados no sean muy importantes. o Obtención rápida de resultados. ANSYS CFX. Software muy completo adecuado para: o Introducir la definición exacta de una estructura, con el fin de comprobar los efectos producidos en el flujo por dicha forma. o Para un caudal considerado, reproducción detallada de la lámina libre en todo el aliviadero, así como la obtención en cualquier punto de la lámina de agua de distintos parámetros hidráulicos. o Realizar cálculos en régimen transitorio, aunque para ello requiere mucha potencia computacional. o Obtención rápida de resultados, con la posibilidad modificar los diseños. En todo caso, para aplicaciones posteriores de los software, se debería realizar un profundo estudio comparativo y análisis de las capacidades y resultados que se pueden llegar a obtener con ambos paquetes informáticos empleados, puesto que la rapidez con que se puede modificar el diseño de los elementos y obtener resultados, así como su reducido coste comparado con la realización de un modelo reducido, son sus mayores ventajas. Para ello se debería emplear una gran presa en la que se dispongas datos reales de los principales parámetros, con el fin de realizar la mejor comparación posible de los resultados, y poder interpretar el origen de las desviaciones observadas. Respecto a la inspección de los órganos de desagüe y equipos oleo-electromecánicos, el estudio de los modos de fallo refuerza la necesidad de realizar las recomendaciones indicadas en el informe de seguridad.

27 I-26 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS DEL PROYECTO I INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS DEL PROYECTO. El Diccionario de la Lengua Española define el concepto de Seguridad como cualidad de seguro, y seguro como libre y exento de todo peligro, daño o riesgo. Aplicando esta definición a las presas, y tratando de cuantificar algo más el término, se podría definir seguridad como el margen que separaría las condiciones reales que existen en la presa construida de las que llevan a su destrucción o deterioro (Soriano y Sánchez, 1997). En todo caso, para una presa resulta imposible intentar definir un coeficiente de seguridad único. De esta forma, se afirma en el diseño de presas que no existe una forma de medir la seguridad, sino índices parciales que pueden ser utilizados para la cuantificación aislada de alguna parcela de seguridad. Además, la propia parcelación de la evaluación de la seguridad viene inspirada por la experiencia y el entendimiento de las causas de históricas de accidentes y fallos de presas a lo largo de la historia. Para cada una de las parcelas de seguridad que habitualmente se admiten en la evaluación de la seguridad de las presas, el planteamiento genérico de los trabajos debe consistir en (Soriano y Escuder, 2008): Estudio minucioso del Archivo Técnico (Clasificación de la presa según el riesgo potencial, Plan de Emergencia, Normas de Explotación, Informes Anuales e informes de las inspecciones realizadas). Identificación de las necesidades de inspección y análisis. Realización de las inspecciones. Identificación de las necesidades de campañas de investigación complementarias y/o instalación de instrumentación de control. Estudio de los resultados de las campañas de investigación y de los datos de auscultación. Análisis pormenorizado de la seguridad. Establecimiento de conclusiones en cuanto a la conveniencia de acciones de seguimiento del comportamiento o, en su caso, correctoras, Incorporación de la documentación generada en los trabajos al Archivo Técnico. I.1 Seguridad hidrológico-hidráulica de presas. La evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica, parte de la revisión de los datos disponibles en el Archivo Técnico de la presa, buscando obtener la mejor determinación posible de los siguientes aspectos (Soriano y Escuder, 2008): La clasificación de riesgo potencial de la presa. Los procedimientos utilizados para determinar las avenidas de diseño. Los procedimientos operativos en caso de avenida.

28 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS DEL PROYECTO I-27 La capacidad de evacuación de las estructuras hidráulicas, así como la accesibilidad a sus mecanismos de control cuando se presentan los episodios extremos. Los métodos de diseño de los aliviaderos y las características de su funcionamiento hidráulico. Las características de la cimentación del aliviadero y de la estabilidad de las laderas colindantes. La operatividad de los desagües de fondo. Los registros históricos de funcionamiento. I.1.1 Seguridad hidrológica. Se puede definir la seguridad hidrológica como la seguridad de una presa frente a episodios de avenida. En su evaluación, no pueden desligarse las componentes de seguridad hidráulica y estructural ya que, los niveles de lámina de agua a partir de los cuales se analiza la estabilidad de la presa son consecuencia de: Las avenidas consideradas. La capacidad de desagüe. La fiabilidad de operación de válvulas y compuertas. Los resguardos establecidos. La estrategia de laminación adoptada. La estimación de la seguridad hidrológica se puede realizar mediante el cálculo de la probabilidad de ocurrencia de avenidas más perjudiciales que la Avenida adoptada como Extrema, a efectos de elevación de la lámina de agua del embalse. La Avenida Extrema se define en el Reglamento como la mayor que la presa puede soportar, y supone un escenario límite al cual puede estar sometida sin que se produzca su rotura, admitiéndose en estos casos márgenes de seguridad más reducidos. Para obtenerla, puesto que la normativa española no fija de forma explícita dicho nivel de probabilidad de superación, las Guías Técnicas de Seguridad de Presas recomiendan para presas clasificadas de tipo A (la gran mayoría), un período de retorno mínimo, de años. I.1.2 Seguridad hidráulica. En las presas, las estructuras hidráulicas principales son los aliviaderos superficiales y los desagües de fondo. Estos elementos controlan el flujo de agua, situándose a través o de forma aislada del cuerpo de presa. La seguridad de una presa dependerá del adecuado comportamiento de dichas estructuras en un amplio rango de caudales. Desde un punto de vista hidráulico, puede producirse un fallo asociado a aquellas estructuras que: No sean capaces de evacuar el caudal requerido. No presenten la resistencia suficiente a las solicitaciones que éste impone. No reintegren el flujo al cauce en unas condiciones adecuadas.