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DELIMITACIÓN CARTOGRÁFICA, ANTEPROYECTO Y ESTUDIO DE COSTES DE LA

ZONA REGABLE DE ARROYO DEL CAMPO (BADAJOZ)

EXPTE.: 1433SE1FR393

ANEJO Nº 9 – BALSA DE REGULACIÓN ELEVADA

ANEJO Nº 9

BALSA DE REGULACIÓN ELEVADA




ANEJO Nº 9 – BALSA DE REGULACIÓN ELEVADA P á g i n a | 2

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN Y OBJETO DEL ANEJO .............................................................................................................................. 3

2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA BALSA .................................................................................................................... 3

2.1 UBICACIÓN ............................................................................................................................................................... 3

2.2 CAPACIDAD .............................................................................................................................................................. 5

2.3 COTAS ...................................................................................................................................................................... 7

3. DISEÑO DE LA BALSA ........................................................................................................................................................ 7

3.1 ENTRADA DE AGUA A LA BALSA Y SALIDA DE LA BALSA .......................................................................................... 8

3.2 SISTEMA DE REGULACIÓN Y CONTROL .................................................................................................................... 8

3.3 FILTRADO ................................................................................................................................................................. 9

3.4 IMPERMEABILIZACIÓN ............................................................................................................................................. 9

3.5 DRENES .................................................................................................................................................................. 10

3.6 VACIADO DE LA BALSA ........................................................................................................................................... 10

3.7 ALIVIADERO ............................................................................................................................................................ 11

3.8 RESGUARDO DE LA BALSA ...................................................................................................................................... 11

3.9 ACCESOS AL CAMINO DE CORONACIÓN Y AL VASO DE LA BALSA ......................................................................... 12

3.10 ARQUETA DE CONTROL Y REGISTROS .................................................................................................................... 13

3.11 ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS ......................................................................................................................... 13

4. CUBICACIÓN DE LA BALSA .............................................................................................................................................. 14

5. ESTABILIDAD DE TALUDES .............................................................................................................................................. 14

6. CLASIFICACIÓN Y REGISTRO DE LA BALSA ....................................................................................................................... 17

6.1 CLASIFICACIÓN ....................................................................................................................................................... 17

6.2 REGISTRO ............................................................................................................................................................... 18

7. CONSIDERACIÓN DE LA ACCIÓN SISMORRESISTENTE EN LAS CONSTRUCCIONES .......................................................... 19





1. INTRODUCCIÓN Y OBJETO DEL ANEJO

Del Anejo nº 7 se valora la idoneidad de ejecutar una balsa de regulación elevada que permita la elevación de los

volúmenes necesarios para el riego durante las horas en las que la tarifa eléctrica resulta más económica para la

Comunidad de Regantes.

El objeto del presente anejo es el prediseño de una balsa elevada de regulación capaz de suministrar agua a toda la Zona

Regable de Arroyo del Campo: la mayor área dominada se surtirá con agua de manera directa desde esta balsa (fase I),

mientras que para menos del 20 % de la superficie habrá necesidad de rebombear el agua necesaria para conseguir la

presión suficiente para el riego de las parcelas (fase II).

2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA BALSA

2.1 UBICACIÓN

La balsa elevada de regulación se situará en el paraje denominado de La Solana, en el T.M. de Magacela (Badajoz), en el

entorno de las coordenadas UTM (ETRS89) x = 260.800 m e y = 4.310.925 m. Dicha ubicación queda reflejada en el plano

7.1 del presente anteproyecto.

La ubicación que se ha elegido para la balsa se ha realizado teniendo en cuenta criterios topográficos y de mínimo impacto,

con el fin de optimizar el riego. Dicha elección se ha tomado en base que es prácticamente la única zona en el entorno de la

zona regable con suficiente variedad altimétrica como para determinar a qué altura idónea se debe proyectar la balsa.

Para establecer la cota a la que colocar la balsa de regulación se ha realizado un estudio de toda la zona de Concentración

Parcelaria de Arroyo del Campo basado en la altimetría, teniendo en cuenta los siguientes condicionantes en cuanto a

necesidades de presión:

- Presión manométrica mínima necesaria en toma: 25 mca

- Pérdidas de carga en red terciaria y en centralización de hidrantes: 17 mca

- Pérdidas de carga en la Estación de Filtrado Centralizado: 5 mca

- Pérdidas de carga en red principal de tubería (balsa‐hidrante): 18 mca

La suma de las alturas anteriores asciende a 65 metros, lo que en base a las condiciones preestablecidas la ubicación de la

balsa de deberá estar entono a dicha altura más la altitud de la cota máxima de la zona dominada por la balsa.

Para establecer esta cota máxima que dominará la balsa dentro de la zona regable se ha efectuado un estudio de la

topografía de la zona. Dada la variedad altimétrica de la zona, como se ha dicho antes, la balsa no dominará la totalidad de

la superficie de la zona regable, ya que supondría elevar todo el volumen de agua necesario a una cota muy superior

respecto a la que sería necesaria si se desecharan las parcelas más elevadas de la zona y que suponen un porcentaje escaso

de la zona.





Teniendo en cuenta que se deberá sumar a la cota buscada los 65 m calculados debidos a los condicionantes hidráulicos,

para el análisis de hasta que cota podrá dominar la balsa elevada, se ha partido de una cota de 302 msnm. Con incrementos

de 4 mca, se han determinado aquellas parcelas cuya topografía están por encima de cada cota analizada (302, 306, 310,

314, 318 y 322 msnm). A continuación se muestran coloreadas las superficies de aquellas parcelas con cotas superiores a

las indicadas:

Paralelamente se ha realizado un análisis numérico en el que por cada 4 msnm ascendidos desde la cota 302 msnm se

calculan los porcentajes superficies de parcelas bajo y sobre cada cota. Dicho cálculo se resume por medio de la siguiente

gráfica y cuyos valores se muestran seguidamente:

+ 302 msnm

+ 318 msnm

+ 314 msnm

+ 322 msnm





DATOS DE PARTIDA DEL PARCELARIO

PARCELAS COTA

DON BENITO >302 msnm

<302 msnm

>306 msnm

<306 msnm

>310 msnm

<310 msnm

>314 msnm

<314 msnm

>318 msnm

<318 msnm

>322 msnm

<322 msnm

Nº PARCELAS 268 558 216 610 162 664 119 707 88 738 71 755

SUMA (ha) 843,32 1054,02 675,84 1221,50 529,75 1367,59 402,21 1495,14 307,49 1589,85 252,07 1645,27

VILLANUEVA DE LA SERENA

NºPARCELAS 124 312 84 352 44 392 21 415 5 431 0 436

SUMA (ha) 326,10 725,74 269,99 781,85 182,34 869,50 97,56 954,28 26,85 1024,99 0 1051,84

LA HABA

Nº PARCELAS 514 121 467 168 408 227 333 302 273 362 221 414

SUMA (ha) 1219,21 283,48 1105,52 397,17 970,08 532,61 785,25 717,44 663,10 839,59 557,21 945,48

SUMA TOTAL SUPERFICIE 2388,64 2063,25 2051,37 2400,52 1682,18 2769,71 1285,02 3166,87 997,44 3454,45 809,29 3642,60

SUMA TOTAL PARCELAS 906 991 767 1130 614 1283 473 1424 366 1531 292 1605

SUPERFICIE REGABLE TEÓRICA DOMINADA POR BALSA

53,65% 46,35% 46,08% 53,92% 37,79% 62,21% 28,86% 71,14% 22,41% 77,59% 18,18% 81,82%

INCREMENTOS

7,58% 8,29% 8,92%

6,46%

4,23%

Tabla 1: Análisis territorial de la Zona de Arroyo del Campo en función de la cota o altitud. (Fuente: elaboración propia).

Analizando simultáneamente los planos y los datos de superficies, se observa que el incremento de superficie que se gana

subiendo la cota dominable por la balsa empieza a decrecer a partir de la cota +314 m. Asimismo, a la vista de las imágenes

de parcelas coloreadas anteriores, se percibe que el paso de parcelas bajo la cota +318 a la cota +322 supone la

desaparición de una pequeña “isla” de parcelas al NNE de la zona regable (sur de Villanueva de la Serena).

Por lo tanto, de este análisis se determina que la cota máxima que dominará la balsa elevada para la distribución del agua

por gravedad y el riego de parcelas será la cota 320 msnm.

A partir de todo lo anterior [necesidades hidráulicas (65 mca) y cota máxima dominable por la balsa (320 msnm)], se

establecerá la “cota de la balsa” a una cota de 385 msnm.

Con el objetivo de no penalizar tanto la tubería que llevará el agua hasta la balsa como los gastos de explotación por

necesidades de potencia de bombeo, se considera óptimo que dicha “cota de la balsa” se establezca a una altura 1/3 del

calado útil total de la misma. Por lo que el diseño se realizará, dado un calado útil de balsa de 12 m, estableciendo la cota

media del fondo de balsa a la +381 msnm.

Como se ha indicado los lugares de la zona o su entorno que disponen de cota suficiente (381 m) se circunscriben al

entorno de la Sierra de Magacela, limitando con la zona de concentración a su SE.

2.2 CAPACIDAD

Para la determinación de la capacidad que deberá albergar la balsa se deberá hacer un mínimo estudio de los balances

hídricos de la zona regable.





Las máximas necesidades de consumo de agua se establecen en la semana 27ª, ascendiendo a unas necesidades hídricas de

la alternativa planteada de 42,58 mm (452,8 m3/ha). Dichas necesidades corresponden a unas necesidades brutas

(aplicando un coeficiente o eficiencia global del 95 %) de 476,6 m3/ha.

El gasto diario y el gasto horario medio unitario correspondiente serán:

68,09 m3/(ha∙d) – 2,837 m3/(ha∙h)

Por lo que para el total de superficie regable, 4322 ha, los consumos serán: 294 285 m3/d o 12 262 m3/h.

La capacidad instalada de impulsión de la captación es de 6457 l/s, equivalente a 23245 m3/h.

Como se ha planteado, la impulsión se hará en las horas de tarifa eléctrica más económicas, esto resulta que de lunes a

viernes se disponen de 8 h/día, mientras que los sábados y domingos se disponen de las 24 h diarias.

Realizando el balance hídrico, suponiendo que las salidas de agua son constantes a lo largo del día, cada jornada se produce

un déficit (entre lo aportado y lo consumido en la zona) de 90775 m3. Los déficits acumulados llegan a su máximo al final

del viernes, un total de 453876 m3. Sensu stricto, esta cantidad debería ser el volumen útil de la balsa a diseñar.

Al contrario de lo que sucede de lunes a viernes, durante el fin de semana se produce un superávit de aportaciones a la

balsa ya que el bombeo puede estar funcionando de manera continua 48 h. Del cálculo de dicho superávit, hasta las 8 h del

lunes siguiente (56 h seguidas de bombeo ininterrumpido), resulta un volumen total de 656 120 m3. Este volumen podría

considerarse también para el diseño de la balsa considerando que al final del viernes se cuenta con la balsa vacía y se

produce su llenado completo el lunes a las 8.00 h.

Otro criterio extendido a considerar para el diseño de balsas es determinar el volumen de la misma para atender las

necesidades en función de un número de horas o días sin ningún tipo de suministro a la balsa, considerando eventualidades

programadas o no (averías, cortes de agua en el canal, etc.), que puedan ocurrir y que no menoscaben el suministro de

agua a la zona regable.

Dada la zona y cultivos a abastecer, se considerará suficiente el abastecimiento de agua durante dos días completos

suponiendo la balsa llena. No obstante, considerando que en una tercera fase se ampliará el riego a la zona de

concentración parcelaria denominada Los Quintos, y que esta balsa servirá a esta ampliación, estimada en una superficie

regable del entorno de 1600 ha, se establecerá en el presente anteproyecto que el volumen útil de la balsa sea equivalente

al suministro de tres días completos de necesidades en la semana de máximas necesidades para la alternativa de cultivos

planteada.

La balsa tendrá la suficiente capacidad para almacenar el agua necesaria para cubrir las necesidades hídricas de toda la

superficie regable, tanto fase I como fase II, durante tres días y en el periodo punta, esto es, en la semana número 27 (mes

de julio).

í á í 27ª 42,587

6,08





í á 6,0810

1060,8

La superficie total de la zona regable será la suma de áreas de las parcelas abastecidas por la Red Balsa (B), Red Este (RE) y

Red Oeste (RO), es decir,

4322

Se considerará un rendimiento global del sistema de 0,95, de modo que la capacidad de la balsa deberá ser, como mínimo:

60,8 4322 31

0,95830214

2.3 COTAS

La balsa de regulación deberá estar elevada de modo que por presión natural, sin necesidad de rebombeo, sea posible

suministrar agua a las parcelas de riego correspondientes a la fase I de la zona regable de Arroyo del Campo, que supone

aproximadamente el 78 % de la superficie total.

Las características geométricas más destacables de la balsa de acumulación elevada son las siguientes:

- Cota de coronación: 394 msnm

- Cota media de fondo balsa: 381 msnm

- Cota del agua a Nivel Máximo Normal (N.M.N.): 393 msnm

- Resguardo sobre N.M.N.: 1 m

- Talud interior de la balsa: H:2; V:1

- Talud exterior en Desmonte: H:3; V:2

- Talud exterior en Terraplén: H:5; V:2

- Superficie de fondo de balsa: 5,33 hectáreas.

- Superficie lámina de agua a N.M.N.: 8,69 hectáreas.

- Superficie total de ocupación del vaso: 8,95 hectáreas.

- Volumen de balsa a N.M.N.: 924.265 m3.

- Volumen de desmonte: 733.716,30 m3.

- Volumen de terraplén: 709.160,30 m3.

- Anchura de berma: 4 metros.

- Anchura de coronación: 6,5 metros.

- Ancho camino de coronación: 5,0 metros.

- Longitud del camino de coronación: 1,34 kilómetros.

3. DISEÑO DE LA BALSA

El diseño de la balsa se ha llevado a cabo teniendo en cuenta los siguientes aspectos:





- Topografía y relieve de la zona regable.

- Minimizar los movimientos de tierras, compensando en la medida de lo posible los volúmenes de desmonte y

terraplén.

- Procurar que el fondo de la balsa se encuentre en terrenos excavados.

- Necesidades hídricas de la alternativa de cultivos propuesta.

- Capacidad suficiente para suministrar el riego durante tres días.

Para ello se ha realizado un estudio del relieve a partir del Modelo digital del terreno, mediante la utilización del software

informático Arcgis 9.3, de la marca ESRI Inc. Este programa, utilizando ortofotos PNOA de máxima actualidad que junto con

el MDT nos proporciona los datos suficientes para obtener curvas de nivel precisas, con un grado de error mínimo, para

poder llevar a cabo los cálculos realizados.

Una vez analizado el terreno, y teniendo claro el lugar óptimo de ubicación de la balsa, se ha tenido en cuenta la superficie

total de riego y las necesidades hídricas estimadas en el anejo correspondiente. De esta forma se obtiene la capacidad de la

balsa, conforme al apartado 2.2 del presente anejo.

Finalmente la forma y dimensiones de la balsa responden a la orografía del terreno, tratando de minimizar los movimientos

de tierra y adaptándose al relieve natural existente en la zona, con la capacidad de almacenamiento de agua obtenida en

los cálculos (830.214 m3).

A continuación se describen someramente las principales características de la balsa.

3.1 ENTRADA DE AGUA A LA BALSA Y SALIDA DE LA BALSA

Tanto la entrada de agua a la balsa como su salida hacia los puntos de consumo se realizarán por la misma conducción,

mediante una única toma de fondo, situada en la base de la balsa. Disponer de una única toma de fondo en la balsa,

permitirá un ahorro considerable:

- En la propia construcción de la balsa.

- En los costes de tubería, al evitar duplicidades, concretamente por el tramo de tubería que discurrirá desde la

balsa hasta la estación de filtrado general.

- La tubería de subida a la balsa, contará con la correspondiente válvula anti retorno.

La conducción que alimenta la balsa de regulación se realizará mediante tubería de acero helicosoldado S275JO revestido

interior y exteriormente, perteneciente a la serie nominal de 2000 mm de diámetro, que se correspondería con la serie

estandarizada para tuberías de acero helicosoldado revestido de 2032 mm de diámetro exterior, según la UNE‐EN 10220

(antigua DIN 2458). Dicha tubería servirá para el llenado y el vaciado de la balsa.

3.2 SISTEMA DE REGULACIÓN Y CONTROL

La construcción de la balsa, en sí misma, servirá como un sistema de regulación y control de los caudales de agua. Dicho

sistema presenta principalmente las siguientes ventajas:





‐ Tener agua suficiente para cubrir las necesidades de riego de toda la superficie durante tres días, permitiendo

solventar imprevistos, por averías o ante la realización de labores de mantenimiento en la obra de captación, el

Canal del Zújar, etc., sin que se vean afectados los cultivos por una parada en el sistema de distribución de agua.

‐ Manejo óptimo del nivel de la balsa para optimizar los consumos energéticos.

‐ Permitirá un comportamiento más regular del caudal en el Canal del Zújar.

Como sistema de regulación y control de los niveles de la lámina de agua en la balsa, se contará con un sistema

automatizado compuesto por sondas de nivel, que permitirán la gestión del bombeo ubicado en la zona de captación

(balsas de Los Valverdes), así como la identificación de alarmas y fallos del sistema de impulsión y regulación.

3.3 FILTRADO

El agua que entra en la balsa de regulación elevada procederá de la captación realizada en la balsa de Los Valverdes, que

mediante impulsión y previo filtrado mediante filtro de cadenas (ver anejo nº 8), llegará limpia de impurezas. No obstante,

a pesar del filtrado inicial realizado, se deberá disponer de un sistema de desbaste en la propia balsa para proteger a la red

de aquellos elementos más gruesos que puedan caer a la balsa: por las condiciones meteorológicas (elementos extraños

arrastrados por el viento, etc.) u otros residuos, como por ejemplo anfibios o cadáveres de animales (aves).

Para evitar la entrada en el sistema de tuberías de este tipo de impurezas la toma de fondo contará con una rejilla

sobreelevada que se deberá revisar periódicamente.

El Sistema de Filtrado General se encontrará aguas abajo de la balsa conforme a lo descrito en el Anejo nº 8, de tal forma

que exista una diferencia de cota que permita dotar al sistema de una presión suficiente para garantizar la eficacia del

filtrado.

3.4 IMPERMEABILIZACIÓN

Para realizar la impermeabilización de la balsa, que deberá quedar perfectamente definida en la fase del Proyecto, se

propone que debe estar formada por las siguientes láminas sobre el perfil de materiales sueltos ejecutado:

‐ Lámina de Geotextil: necesaria para proteger y aislar la lámina impermeable en todo el fondo y los taludes de la

balsa de las irregularidades del terreno. Se considera un peso por unidad de superficie de 450 g/m2.

‐ Lámina de Polietileno de Alta Densidad (PE): necesario para aislar el agua contenida en la estructura de la balsa

(terraplenes y fondo) del terreno. Se propone la utilización de una lámina de 1,50 mm de espesor por su mayor

resistencia.

Se deberá lastrar la lámina tanto al fondo de la balsa, mediante la utilización de bordillos de hormigón prefabricado, como

al eje de coronación, mediante el uso de bloque corrido de hormigón recubierto por lamina de polietileno superior e

inferiormente.





3.5 DRENES

Para el control de la impermeabilidad de la balsa e identificar las posibles fugas, se construirá un sistema de drenes en el

fondo de la balsa.

Teniendo en cuenta las dimensiones de la balsa y con el fin de facilitar la localización de la zona en la que se encuentren las

posibles roturas o filtraciones de agua, se propone la división de la misma en 12 sectores drenantes.

En la fase de proyecto, una vez definidos y dimensionados todos los componentes de la balsa, se deberá detallar los

materiales y diámetros de las distintas tuberías a emplear para cada zona drenante, que irán recubiertas por material

drenante como arena o grava y geotextil, y verterán a una tubería no drenante que conduzca el agua hasta la arqueta de

registro.

Se dispondrá de una arqueta de registro en la que se pueda identificar las salidas de las distintas zonas drenantes, y en

función de la conducción que este vertiendo agua, se identificará claramente cuál es la zona problemática sobre la que se

debería actuar.

3.6 VACIADO DE LA BALSA

Cuando se necesite vaciar la balsa, por cualquier circunstancia (tareas de limpieza, mantenimiento, etc.), se ha previsto un

by‐pass en la tubería de impulsión situado en la válvula antirretorno prevista, dicho mecanismo de regulación que permite

realizar el vaciado de la misma en condiciones de seguridad, es decir, lentamente.

El desagüe de la balsa se realizará a través de la toma de fondo, que como ya se ha comentado, será mediante la misma

conducción que para el llenado de la balsa, tubería de acero helicosoldado S275JO de la serie nominal de 2000 mm de

diámetro.

Con el diseño de las instalaciones realizado, se dispondrá de los siguientes mecanismos para realizar el vaciado de la balsa

elevada de regulación:

Arqueta y desagüe principal: se ubicará en el cruce de la tubería de aducción con el arroyo del Gato, y verterá el agua de la

balsa y tubería al Arroyo del Gato. Este punto es el de menor cota de todo el sistema de tuberías (sin considerar la red de

riego), con lo cual permitirá el vaciado de:

- Parte del tramo de tubería de aducción que va desde las balsas de Los Valverdes hasta el Desagüe principal.

- Parte del tramo de tubería que va desde el Desagüe principal hasta la balsa elevada de regulación.

- La propia balsa elevada de regulación.

Como mecanismos de corte, se dispondrán:

o Válvula de retención DN2000 en la arqueta de derivación hacia la balsa y estación general de filtrado.

o Válvula de mariposa DN700, normalmente cerrada, en by‐pass a la anterior válvula de retención y que servirá

para el vaciado lento de la balsa.





o Válvula de mariposa DN2000, normalmente abierta, en la tubería de aducción, justo a continuación de la

derivación hacia la estación general de filtrado en tubería de DN1800.

o Válvula de mariposa DN1800 en la derivación hacia la estación general de filtrado.

o Dos válvulas de chorro múltiple DN500 en la arqueta del desagüe aneja al citado arroyo del Gato.

Desagüe auxiliar: se ubicará en la estación general de filtrado y permitirá el apoyo del desagüe de la balsa y tramos de

tubería hasta dicho punto. Verterá el agua a un cauce de ejecutado en escollera hormigonada hacia uno de los cauces de

desagüe existentes realizados durante la reciente concentración parcelaria de Arroyo del Campo. Este punto permitirá el

vaciado de:

- Balsa

- Parte del tramo de tubería de aducción y tubería de derivación hasta la estación general de filtrado

Como mecanismos de corte, se dispondrán de:

o Válvula de mariposa DN1800, normalmente cerrada, en by‐pass a la estación de filtrado

o Válvula de mariposa DN1800, normalmente abierta, de corte en el comienzo de la denominada Red Balsa (y que

llevaría el agua a la red balsa, fase I, a la red oeste, parte de la fase II, y a la red Los Quintos, prevista fase III).

o Dos válvulas de chorro múltiple DN300 en la arqueta del desagüe de los caudales de limpieza de los filtros de

velas

3.7 ALIVIADERO

La función del aliviadero de las balsas de riego es la de verter el agua ante una situación de emergencia (por ejemplo:

funcionamiento anómalo de los sensores de nivel). Cumple por tanto una función de seguridad y evita que la estructura sea

desbordada.

Se prevé contar con número suficiente de sensores de nivel (redundantes), que permitan un buen funcionamiento del

sistema y evite el desbordamiento.

En la fase de anteproyecto no se han realizado los cálculos de las dimensiones del aliviadero que deberá contener la balsa

de regulación elevada, ya que el aliviadero a dimensionar deberá hacerse en función de las dimensiones finales que se

establezcan para la balsa en la fase de proyecto.

Aun lo anterior, se propone un aliviadero tipo badén, con longitud suficiente para eliminar un eventual desbordamiento de

caudales (a determinar por fallo de paro de bombas o máxima precipitación para un período de retorno de 100 años), y que

verterá las aguas sobrantes por encima del labio del aliviadero y que tendrá que ser hormigonado.

3.8 RESGUARDO DE LA BALSA

El resguardo de la balsa es la diferencia de cota que se deberá dejar, como medida de seguridad, entre el nivel máximo de

agua de la balsa (NMN) y la cota más baja de la coronación del elemento impermeable de la estructura de la balsa.





En el cálculo de la altura de resguardo se deberán tener en cuenta las acciones combinadas del viento y sismo.

Con la ubicación propuesta de la balsa y de acuerdo a lo recogido en el último apartado del presente anejo, se considera

que no será necesario tener en cuenta la acción sísmica a la hora de realizar los cálculos para la determinación del

resguardo.

3.9 ACCESOS AL CAMINO DE CORONACIÓN Y AL VASO DE LA BALSA

El acceso a la balsa se efectuará a través de un camino de acceso, que comunicará el camino de concentración parcelaria

denominado “Camino de la Sierra” con el camino de coronación. Dicho acceso consistirá en una rampa con la pendiente

que le permita alcanzar la cota del camino de coronación.

La anchura del camino de coronación será constante a lo largo de todo su recorrido, siendo igual a 6 metros, suficiente para

permitir el tránsito de los vehículos y maquinaria que tengan que acceder al mismo.

En el anteproyecto no se define el tipo de materiales a emplear para la construcción del acceso ni para la construcción del

camino de coronación, que necesariamente deberá quedar definido en la fase de proyecto.





3.10 ARQUETA DE CONTROL Y REGISTROS

Se dispondrá de una arqueta de hormigón armado adosada al talud exterior de la misma, y que servirá para controlar los

siguientes elementos:

‐ Medida de niveles de agua. Permite conocer los niveles de agua almacenados en todo momento.

‐ Sistema de auscultación. El conjunto de mediciones e información que aporta (caudales drenados y filtrados,

movimientos de la coronación e incidencias en los paramentos, etc.) permite conocer el estado y

comportamiento de las obras de la balsa y su entorno con el fin de determinar las eventuales anomalías.

Los dispositivos de auscultación de seguridad serán:

Nivelación y colimación en coronación y en taludes.

Medición de filtraciones en el drenaje.

Por lo tanto, el sistema de auscultación permitirá conocer las deformaciones que puedan tener lugar sobre la estructura de

la balsa, por posibles roturas de la impermeabilidad o como consecuencia de inestabilidad de taludes, y las filtraciones

como indicadoras de pérdida de impermeabilidad y aviso de eventuales erosiones internas. Para ello se dispondrá de un

sistema de drenaje, que se estima que por las dimensiones de la balsa deberá ser de al menos 12 drenes, que permitan

detectar posibles infiltraciones por rotura de la lámina impermeable, poniendo de manifiesto el sector o zona de la balsa en

la que existe el problema.

3.11 ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS

Como medidas de seguridad para evitar el acceso no autorizado y evitar posibles caídas al interior de la balsa, será

necesario restringir el acceso a la balsa realizando un vallado perimetral de la misma mediante malla de acero galvanizado.

El vallado se realizará en toda la superficie de la balsa y deberán colocarse las señales pertinentes que indiquen la

restricción del paso y la indicación de peligro.

Además como medida complementaria, y ante la posibilidad de caídas a la balsa del personal autorizado, se dispondrá de

un sistema de flotadores a lo largo de la línea longitudinal del vaso.





4. CUBICACIÓN DE LA BALSA

En la siguiente figura se muestra la balsa de regulación elevada diseñada en el anteproyecto:

Figura 2. Esquema del perfil de la balsa de regulación.

La cubicación de la balsa se realiza teniendo en cuenta el diseño de la balsa, las superficies y profundidades indicadas en los

planos. Se ha realizado el prediseño con la herramienta MDT para AutoCAD, resultando un volumen de almacenamiento

bruto de agua de unos 924 000 m3.

La ubicación se ha realizado para efectuar una compensación de tierras, de tal modo que los volúmenes excavados sirvan

de relleno para los terraplenes siempre y cuando las características geotécnicas de los materiales así lo permitan.

Eventualmente podrán estabilizarse las tierras en caso de que éstas no alcancen los parámetros de calidad necesarios para

ejecutar los terraplenes.

5. ESTABILIDAD DE TALUDES

La zona de ubicación de la balsa corresponde a suelos profundos o muy profundos, donde predominan las texturas finas,

con materiales de tipo arcilloso.





Para la redacción del anteproyecto no se disponen de datos concretos y detallados de las características del terreno

particular en la ubicación exacta en la que se pretende construir la balsa. Es por ello, por lo que en el presente apartado, se

indican unas directrices básicas. Será en la fase de proyecto, y mediante la realización de un estudio geotécnico detallado

del terreno, donde se determinen las características de los materiales a emplear para la formación de la balsa elevada de

regulación, así como el cálculo de estabilidad de los taludes para la sección de la balsa más desfavorable. El estudio

geotécnico deberá determinar como mínimo los siguientes parámetros:

- Densidad máxima.

- Densidad de saturación.

- Angulo de rozamiento interno (ɸ).

- Cohesión efectiva.

Una vez que se tienen los valores anteriores, existen diversos programas y procedimientos para el cálculo de la estabilidad

de los taludes. En cualquier caso, las posibles causas que pueden poner en riesgo la estabilidad de la balsa serán:

- Por vuelco, frente a cargas horizontales.

- Por deslizamiento total.

- Por deslizamiento parcial (taludes).

- Por asentamientos sucesivos.

A continuación se exponen una serie de gráficos y tablas extractados del documento “Ábacos para el dimensionamiento de

los taludes de las secciones tipo definidas en el “Manual de Diseño, Construcción, Explotación y Mantenimiento de Balsas””

(José Estaire; María Santana; Áurea Preucho y José M. Martínez, del CEDEX, para el Comité Nacional de Grandes Presas),

que pueden servir como orientación a la hora de diseñar los taludes de la balsa, ya que permiten determinar la inclinación

de los taludes en función del tipo de suelo.

En la figura 3, teniendo en cuenta la afección de la acción sísmica con respecto a la ubicación elegida para la balsa (ver

apartado 7), se puede obtener la inclinación de los taludes en función del tipo de suelos:





Figura 3: Inclinación de taludes interior y exterior para zonas con coeficiente sísmico α ≤ 0,04 g.

La utilización de este ábaco permite prediseñar los taludes del dique de la balsa sin la realización de ningún cálculo adicional

justificativo, previa identificación del terreno en uno de los tipos indicados.

En general, la situación de cálculo más determinante para el dimensionamiento suele ser la correspondiente a la rotura de

la lámina en la situación de embalse lleno y el desembalse rápido.

Adicionalmente, a modo comparativo, se muestran los valores indicados en otros textos relacionados como son, por

ejemplo, el libro “Pequeños embalses de uso agrícola” (2003) y el manual “Farm Dams for the Sugar Industry” (2001). En las

tablas siguientes se recogen los valores de inclinación indicados en dichos textos:

Material No saturado Saturado

C (kPa) ɸ (º) C (kPa) ɸ (º)

CH‐MH 50 25 15 25

CL‐ML 75 30 15 30

SC‐SM y GC‐GM 50 32,5 15 32,5

SW ‐ GW 15 40 10 40

Tabla 2: Valores de los parámetros geotécnicos de cálculo. (Fuente:”Ábacos para el dimensionamiento de los taludes de las secciones tipo definidas en el manual de diseño, construcción, explotación y mantenimiento de balsas”

Tipo de suelo C (kPa) ɸ (º) Talud aguas arriba Talud aguas abajo

Muy Bueno >50 >30 3H: 1V 2H: 1V

Bueno >10 >25

3H: 1V 2,5H: 1V >50 <25

Regular >50 >25

3,5H: 1V 3H: 1V <10 <25

Malo ≤10 <25 ‐ ‐ Tabla 3: “Inclinación de taludes recogidos en “Pequeños embales de uso agrícola” (2003).

El tipo de suelo recogido en las tablas se ha clasificado de acuerdo a la Clasificación Unificada de Suelos (USCS), basada

únicamente en datos de granulometría y plasticidad de los materiales (G: Gravas; S: Arenas; M; Limos; C: Arcillas).





Con desembalse rápido Tipo de suelo Talud interior Talud exterior

No

CL‐ML 3H: 1V 2,5H: 1V

CH‐MH 3,5H: 1V 2,5H: 1V

GC‐GM‐SC‐SM 2,5H: 1V 2H: 1V

GW‐GP‐SW‐SP 2H: 1V 2H: 1V

Si

CL‐CL 3,5H: 1V 2,5H: 1V

CH‐MH 4H: 1V 2,5H: 1V

GC‐GM‐SC‐SM 3H: 1V 2H: 1V

GW‐GP‐SW‐SP 2,5H: 1V 2,5H: 1V Tabla 4: “Inclinación de taludes recogidos en “Farm Dams for the sugar Industry” (2001).

Como puede comprobarse los taludes preconizados en ambos textos son algo más tendidos que los recogidos en el ábaco al

principio citado.

6. CLASIFICACIÓN Y REGISTRO DE LA BALSA

Conforme a lo dispuesto en el Reglamento del Dominio Público Hidráulico, se establece la obligación, por parte del titular

de la balsa, de solicitar la clasificación o registro de la misma.

A continuación se recoge el apartado tercero del artículo 356, que hace referencia al caso particular del tipo de balsa

afectada por el anteproyecto:

Artículo 356. Ámbito de aplicación

3. A efectos de solicitud de clasificación y registro, quedan asimismo incluidas en el ámbito de aplicación de este título las

presas y balsas cuyas dimensiones superen los límites establecidos en el artículo 367.1.

En cuanto al artículo 367.1, dice lo siguiente:

Artículo 367. Obligaciones del titular

1. Los titulares de presas y balsas de altura superior a 5 metros o de capacidad de embalse mayor de 100.000 m³, de

titularidad privada o pública, existentes, en construcción o que se vayan a construir, estarán obligados a solicitar su

clasificación y registro. La resolución de clasificación deberá dictarse en el plazo máximo de un año.

6.1 CLASIFICACIÓN

En el presente apartado se indican las definiciones recogidas en la normativa (Reglamento del Dominio Público Hidráulico)

con respecto a la clasificación de presas y embalses. A continuación se cita textualmente el artículo al que hace referencia a

las distintas clasificaciones existentes:

Artículo 358. Clasificación de las presas y embalses

Las presas y embalses se clasifican en las siguientes categorías:





a) En función de sus dimensiones se considera gran presa aquella cuya altura es superior a 15 metros y la que, teniendo una

altura comprendida entre 10 y 15 metros, tenga una capacidad de embalse superior a 1 hectómetro cúbico. Se considera

pequeña presa aquella que no cumple las condiciones de gran presa.

b) En función del riesgo potencial que pueda derivarse de su posible rotura o funcionamiento incorrecto, se clasificarán en

una de las tres categorías siguientes:

1.º Categoría A: Presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto pueden afectar gravemente a núcleos urbanos o

a servicios esenciales, o producir daños materiales o medioambientales muy importantes.

2.º Categoría B: Presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede ocasionar daños materiales o

medioambientales importantes o afectar a un número reducido de viviendas.

3.º Categoría C: Presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede producir daños materiales de moderada

importancia y sólo incidentalmente pérdidas de vidas humanas. En todo caso, a esta categoría pertenecerán todas

las presas no incluidas en las categorías A o B.

Por lo tanto, teniendo en cuenta las definiciones anteriormente recogidas, se propone la siguiente clasificación de la balsa:

- De acuerdo con el artículo 358 apartado “a”: se considera que la balsa diseñada, por sus dimensiones, es

considerada como una “presa pequeña” (al tener 12 m y una capacidad de embalse 830.214 m3, inferior a 1 hm3).

- En función del riesgo potencial que puede derivarse de su posible rotura o funcionamiento incorrecto, la balsa sea

clasificada con “Categoría C”, por no pertenecer a las Categorías A ni a la Categoría B.

6.2 REGISTRO

En cumplimiento con la normativa vigente, el titular, de la balsa a construir, deberá inscribir la misma en el Registro de

Seguridad de Presas y Embalses. A continuación se recoge textualmente el artículo que hace referencia al Registro de este

tipo de infraestructuras:

Artículo 363. Registro de Seguridad de Presas y Embalses

1. La administración pública competente en materia de seguridad de presas y embalses creará un Registro de Seguridad de

Presas y Embalses, en el que inscribirán todas las presas y embalses de su competencia que superen los límites establecidos

en el artículo 367.1.

El contenido mínimo de este Registro, en el ámbito de la Administración General del Estado, será establecido por el Ministro

de Medio Ambiente mediante orden.

2. En dicho Registro se anotarán, en todo caso, las resoluciones administrativas que se dicten en relación con la seguridad de

las presas y embalses, así como los informes emitidos en materia de control de seguridad.





3. A efectos estadísticos, cada una de las administraciones públicas competentes en materia de seguridad de presas y

embalses remitirá anualmente al Ministerio de Medio Ambiente los datos de sus correspondientes registros para la

elaboración y mantenimiento de un Registro Nacional de Seguridad de Presas y Embalses.

7. CONSIDERACIÓN DE LA ACCIÓN SISMORRESISTENTE EN LAS CONSTRUCCIONES

Para la realización de los cálculos estructurales de la balsa, y en cumplimiento del Real Decreto 997/2002, de 27 de

septiembre, por el que se aprueba la Norma de Construcción Sismorresistente (NCSE‐02), se deberá comprobar si dada la

ubicación de la balsa se encuentra afectada por las acciones sísmicas.

La NCSE‐02 proporciona los criterios a seguir dentro del territorio español para la consideración de la acción sísmica en los

proyectos de construcción, reforma y conservación de edificaciones y obras a las que le sea aplicable de acuerdo con lo

dispuesto en el apartado 1.2 de la citada norma.

El apartado 1.2.2 de la NCSE‐02 se clasifican las construcciones en función del uso al que se destinan y del daño que puede

ocasionar su destrucción, distinguiéndose los siguientes tipos de construcciones:

- De importancia moderada.

- De importancia normal.

- De importancia especial. Entre las distintas obras de importancia especial que se citan como ejemplo, la noma

NCSE‐02 recoge lo siguiente:

“Las grandes construcciones de ingeniería civil como centrales nucleares o térmicas, grandes presas y aquellas

presas que, en función del riesgo potencial que puede derivarse de su posible rotura o de su funcionamiento

incorrecto, estén clasificadas en las categorías A o B del Reglamento Técnico Sobre Seguridad de Presas y

Embalses vigente.”

Conforme se ha recogido en el apartado 6, la clasificación de la presa propuesta es la C, quedando excluidas las categorías A

y B.

El apartado 1.2.3 de la NCSE‐02 indica los criterios de aplicación de la Norma, estableciendo que, para valores de la

aceleración sísmica básica (ab) inferiores a 0,04 g, no es necesario tener en cuenta la acción sísmica para realizar los cálculos

de las estructuras proyectadas.

En la siguiente figura se muestra el mapa de peligrosidad sísmica de España:





Figura 4.: Mapa de peligrosidad sísmica de España (Fuente: www.ign.es)

Por lo tanto, teniendo en cuenta la ubicación del anteproyecto, el mapa de peligrosidad sísmica que se muestra en la

siguiente figura, y el listado de municipios recogido en el anexo 1 de la Norma NCSE‐02, se puede concluir que no es

necesario considerar la acción sísmica para los cálculos de las estructuras contenidas en el presente anteproyecto, y en

particular, por ser la actuación de más entidad, la balsa de regulación elevada.

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AN.09 BALSA DE REGULACION ELEVADA - juntaex.es gravedad y el riego de parcelas será la ... calado útil total de la misma. Por lo que el diseño se realizará, dado un calado útil