La presa de Oroville es una presa de terraplén de relleno de tierra en el río Feather al este de la ciudad de Oroville, California , en las estribaciones de Sierra Nevada al este del valle de Sacramento . Con 770 pies (235 m) de altura, es la presa más alta de EE. UU. [8] y sirve principalmente para suministro de agua, generación hidroeléctrica y control de inundaciones. La presa incauta el lago Oroville , el segundo embalse más grande de California, capaz de almacenar más de 3,5 millones de acres-pie (1,1 × 10 12 gal EE.UU.; 4,3 × 10 9 m 3 ). [9]
Construida por el Departamento de Recursos Hídricos de California , la presa Oroville es una de las características clave del Proyecto de Agua del Estado de California (SWP), uno de los dos proyectos principales aprobados que establecieron el sistema de agua estatal de California . La construcción se inició en 1961 y, a pesar de las numerosas dificultades encontradas durante su construcción, incluidas múltiples inundaciones y un importante accidente de tren en la línea férrea utilizada para transportar materiales al sitio de la presa, el terraplén se completó en 1967 y todo el proyecto estuvo listo para su inicio. uso en 1968. La presa comenzó a generar electricidad poco después con la finalización de la central eléctrica Edward Hyatt , entonces la central eléctrica subterránea más grande del país .
Desde su finalización en 1968, la presa de Oroville ha asignado el flujo del río Feather desde el delta de Sacramento-San Joaquín al Acueducto de California del SWP , que proporciona un importante suministro de agua para riego en el Valle de San Joaquín , así como para agua municipal y suministra agua industrial a la costa del sur de California y ha evitado grandes cantidades de daños por inundaciones en el área: más de 1.300 millones de dólares entre 1987 y 1999. [10] La presa detiene la migración de peces por el río Feather y el flujo controlado del río; como resultado, la presa de Oroville ha afectado el hábitat ribereño . Múltiples intentos para tratar de contrarrestar los impactos de la presa en la migración de peces han incluido la construcción de un criadero de salmón y trucha arcoíris en el río, que comenzó poco después de que se completara la presa.
En febrero de 2017, los aliviaderos principal y de emergencia amenazaron con fallar , lo que provocó la evacuación de 188.000 personas que vivían cerca de la presa. [11] Después de que el deterioro del aliviadero principal se estabilizara en gran medida [12] y el nivel del agua del embalse de la presa cayera por debajo de la parte superior del aliviadero de emergencia, se levantó la orden de evacuación. [13]
El aliviadero principal fue reconstruido el 1 de noviembre de 2018 y las descargas de agua se probaron con éxito, hasta 25.000 pies cúbicos/s (710 m 3 /s), durante abril de 2019.
En 1935, se inició el trabajo en el Proyecto del Valle Central , un proyecto federal de agua que desarrollaría los sistemas de los ríos Sacramento y San Joaquín para el riego del altamente fértil Valle Central . Sin embargo, después del final de la Segunda Guerra Mundial en 1945, el estado experimentó un auge económico que condujo a un rápido crecimiento urbano y comercial en las partes central y sur del estado, y quedó claro que la economía de California no podía depender únicamente de un estado. sistema hídrico orientado principalmente a la agricultura. Un nuevo estudio de los suministros de agua de California realizado por la División de Recursos Hídricos (ahora Departamento de Recursos Hídricos de California , DWR) se llevó a cabo en virtud de una ley de la Legislatura del Estado de California en 1945. [14]
En 1951, el ingeniero estatal de California AD Edmonston propuso el Proyecto Feather River, el predecesor directo del SWP, que incluía una presa importante en el río Feather en Oroville, y acueductos y plantas de bombeo para transferir el agua almacenada a destinos en el centro y sur de California. El proyecto propuesto encontró una fuerte oposición de los votantes del norte de California y de partes del sur de California que recibían agua del río Colorado , pero contó con el apoyo de otros habitantes del sur de California y de los agricultores del valle de San Joaquín. Sin embargo, las grandes inundaciones de la década de 1950 provocaron la aprobación en 1957 de un proyecto de ley de emergencia para el control de inundaciones que proporcionaba fondos suficientes para la construcción de una presa en Oroville, independientemente de si pasaría a formar parte del SWP. [14] [15]
La primera piedra en el sitio de la presa se produjo en mayo de 1957 con la reubicación de las vías del ferrocarril Western Pacific que atravesaban el Cañón del río Feather. La Ley Burns-Porter de la Legislatura de California, que autorizó al SWP, no fue aprobada hasta el 8 de noviembre de 1960, y sólo por un estrecho margen. [14] [15] El ingeniero Donald Thayer del DWR recibió el encargo de diseñar y dirigir la construcción de la presa Oroville, y el contrato de trabajo principal se adjudicó a Oro Dam Constructors Inc., una empresa conjunta dirigida por Oman Construction Co. [16]
Se excavaron dos túneles de desvío revestidos de hormigón, cada uno de 4400 pies (1341 m) de largo y 35 pies (11 m) de diámetro, para canalizar el río Feather alrededor del sitio de la presa. Uno de los túneles estaba ubicado al nivel del río y debía transportar flujos de agua normales, mientras que el segundo solo debía usarse durante las inundaciones. [17] En mayo de 1963, los trabajadores vertieron los últimos 252.000 yd cúbicos (6,8 millones de pies cúbicos; 193.000 m 3 ) de hormigón que componían la ataguía de 128 pies (39 m) de altura , para proteger el sitio de construcción de las inundaciones. Esta estructura sirvió posteriormente como núcleo impermeable para la presa terminada. Con la ataguía en su lugar, se construyó una línea ferroviaria de 18 km (11 millas) para mover tierra y rocas hasta el sitio de la presa. Un promedio de 120 vagones de tren circulaban a lo largo de la línea cada hora, transportando relleno que se extraía principalmente de enormes montones de escombros mineros hidráulicos que fueron arrastrados por el río Feather después de la fiebre del oro de California . [18]
El 22 de diciembre de 1964, casi se produce un desastre cuando el río Feather, después de días de fuertes lluvias, alcanzó un caudal máximo de 250.000 pies cúbicos/s (7.100 m 3 /s) sobre el sitio de la presa Oroville. El agua subió detrás de la presa del terraplén parcialmente terminada y casi la superó, mientras que un máximo de 157.000 pies cúbicos/s (4.400 m 3 /s) brotó de los túneles de desvío. Esta inundación navideña de 1964 fue una de las más desastrosas jamás registradas en el norte de California, pero la presa incompleta pudo reducir el caudal máximo del río Feather en casi un 40%, evitando daños masivos en el área. [19] [20]
Diez meses después, cuatro hombres murieron en un trágico accidente en la línea ferroviaria en construcción. El 7 de octubre de 1965, dos trenes de trabajo de 40 vagones, uno completamente cargado y el otro vacío, chocaron de frente en la entrada de un túnel, encendiendo 10.000 galones estadounidenses (38.000 L) de combustible diesel, destruyendo completamente dos locomotoras. El combustible ardiendo tras la colisión provocó un incendio forestal que quemó 100 acres (40 ha) antes de poder extinguirlo. El accidente retrasó la construcción de la presa una semana mientras se retiraban los restos del tren. [21] [22] En total, 34 hombres murieron en la construcción de la presa. [22]
La presa de Oroville fue diseñada para resistir el terremoto más fuerte posible en la región y estaba equipada con cientos de instrumentos que sirven para medir la presión del agua y el asentamiento del relleno de tierra utilizado en su construcción, lo que le valió el sobrenombre de "la presa que responde". [23] (Se cree que un terremoto de magnitud 5,7 en el área de Oroville en 1975 fue causado por la sismicidad inducida por el peso de la presa de Oroville y el embalse en una falla local. [24] ) El terraplén finalmente se remató en 6 de octubre de 1967, con el último de 155 millones de toneladas (140,6 millones de t) de material que requirió más de 40.000 viajes en tren para su transporte. [18] El 4 de mayo de 1968, el estado de California inauguró oficialmente la presa de Oroville. [25] Entre las figuras notables presentes se encontraban el gobernador de California, Ronald Reagan , quien habló, [26] [27] [28] el presidente del Tribunal Supremo (anteriormente gobernador de California) Earl Warren , el senador Thomas Kuchel y el representante de California Harold T. "Bizz" Johnson. . [29] La dedicación estuvo acompañada de una semana de festividades en la cercana Oroville, a la que asistieron casi 50.000 personas. [30]
El 17 de octubre de 2005, tres grupos ambientalistas presentaron una moción ante la Comisión Federal Reguladora de Energía (FERC) instando a los funcionarios federales a exigir que el aliviadero de emergencia de la presa estuviera blindado con concreto, en lugar de permanecer como un aliviadero de tierra, ya que no cumplía con los requisitos modernos. estándares de seguridad. "En caso de lluvias extremas e inundaciones, el agua que aumenta rápidamente abrumaría el aliviadero principal de concreto, luego fluiría por el aliviadero de emergencia, y eso podría causar una fuerte erosión que crearía inundaciones para las comunidades río abajo, pero también podría causar una falla, se sabe. como 'pérdida de control de la cresta'". Las agencias de agua de la FERC responsables del costo de las mejoras dijeron que esto era innecesario y que las preocupaciones eran exageradas. [31] [32]
En 2006, un ingeniero civil superior envió un memorando a sus gerentes en el que decía: "El aliviadero de emergencia cumple con las pautas de ingeniería de la FERC para un aliviadero de emergencia" y "Las pautas especifican que durante una inundación poco común, es aceptable que el aliviadero de emergencia sostenga daños importantes." [32]
Alrededor de las 7:30 am del 22 de julio de 2009, varios trabajadores estaban muy por debajo del embalse operando controles de flujo para probar una cámara de válvula de río en la presa de Oroville. Cuando el flujo alcanzó el 85%, la succión empujó un muro de separación río abajo hacia un túnel de desvío de 35 pies (11 m), cortando las luces y casi enviando a tres trabajadores a la muerte en la corriente rugiente.
Uno de los trabajadores que resultó gravemente herido sobrevivió aferrándose a un riel doblado, donde fue golpeado por herramientas y equipos que eran absorbidos por el túnel. Estuvo hospitalizado durante cuatro días con un traumatismo craneoencefálico, una pierna y un brazo rotos, cortes y hematomas. [33]
Cal OSHA concluyó que abrir las válvulas sin un anillo de dispersión de energía, que supuestamente estaba ausente, "creó un flujo de agua con una turbulencia tan grande que bloqueó un respiradero y creó un vacío". [34]
La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de EE. UU . sancionó al DWR con seis citaciones, incluidas cinco clasificadas como graves, y el departamento recibió inicialmente una multa de 141.375 dólares. Dos de las citaciones "graves" fueron anuladas en apelación. [33] [35]
Este sistema de válvulas del río fue una de las primeras partes de la presa que se construyó cuando se inició el proyecto de la presa en 1961, porque su propósito inicial era desviar el río mientras la presa estaba en construcción. Después de eso, sirvió para varios propósitos, incluso como posible válvula de liberación de emergencia. [33] Desde el accidente, DWR había implementado una orden permanente que prohibía el funcionamiento del sistema de salida del río y limitaba significativamente el acceso a la cámara de la válvula del río. [34] Después del accidente, DWR celebró un acuerdo de 2012 con CalOSHA para contratar a un experto externo para mejorar la seguridad del sistema de salida de válvulas del río (RVOS) y hacerlo operativo nuevamente. En 2014, DWR se embarcó en un programa de renovación acelerado para responder a las preocupaciones sobre las necesidades operativas durante la sequía actual. El sistema fue renovado en su mayor parte y se utilizó durante 2014 y 2015 para cumplir con los requisitos de temperatura de la Ley de Especies en Peligro para el río Feather. Se estaban realizando algunas renovaciones adicionales en partes del RVOS y se esperaba que concluyeran a principios de 2017. [36]
El aliviadero se agrietó en 2013. El Sacramento Bee entrevistó a un ingeniero civil senior del DWR y explicó: "Es común que los aliviaderos desarrollen un vacío debido a los sistemas de drenaje debajo de ellos" y "Se necesitaban algunos parches, por lo que Hicimos reparaciones y comprobamos todo." [37]
En julio de 2015, la División de Seguridad de Represas del estado inspeccionó visualmente el aliviadero de la presa "desde cierta distancia" y no lo caminó. [38]
La temporada de lluvias de 2016-2017 fue el invierno más húmedo del norte de California en más de 100 años . Las fuertes lluvias provocaron afluencias récord del río Feather y el aliviadero se abrió en enero para aliviar la presión sobre la presa Oroville. Después de una segunda serie de fuertes tormentas en febrero, el flujo del aliviadero se incrementó a 50.000 pies cúbicos/s (1.400 m 3 /s) y el 7 de febrero, los empleados del DWR notaron un patrón de flujo inusual. Esto detuvo el flujo de salida del aliviadero y DWR llevó ingenieros al aliviadero para inspeccionar su integridad. Los ingenieros encontraron una gran zona de hormigón y erosión de cimientos. Esta característica de erosión era demasiado grande para repararla sin desviar el agua al aliviadero de emergencia y detuvo el flujo de salida a lo largo del aliviadero principal durante un período para reparar el agujero. [39] Las altas afluencias al lago Oroville obligaron a los operadores de presas a continuar usando el aliviadero dañado, causando daños adicionales. El agujero del aliviadero siguió creciendo. [40] Los escombros del cráter en el aliviadero principal fueron arrastrados río abajo y causaron daños al criadero de peces del río Feather debido a la alta turbidez . [41]
Aunque los ingenieros esperaban que el uso del aliviadero dañado pudiera drenar el lago lo suficiente como para evitar el uso del aliviadero de emergencia, [42] se vieron obligados a reducir su descarga de 65.000 pies cúbicos/s (1.800 m 3 /s) a 55.000 pies cúbicos/s. s (1.600 m 3 /s) debido a posibles daños a líneas eléctricas cercanas. [43] [44]
Poco después de las 8:00 p.m. del 11 de febrero de 2017, el aliviadero de emergencia comenzó a transportar agua por primera vez desde la construcción de la presa en 1968. [45] El agua fluyó directamente hacia la ladera de tierra debajo del aliviadero de emergencia, según lo diseñado. Sin embargo, la erosión hacia arriba del aliviadero de emergencia amenazó con socavar y colapsar la presa de hormigón .
El 12 de febrero se ordenó la evacuación de zonas bajas, ante una posible falla del aliviadero de emergencia. [46] El flujo sobre el aliviadero principal se aumentó a 100.000 pies cúbicos/s (2.800 m 3 /s) para tratar de frenar la erosión del aliviadero de emergencia. [47]
A las 8:00 pm de la tarde del 12 de febrero, el aumento del flujo había reducido el nivel del agua, lo que provocó que el aliviadero de emergencia dejara de desbordarse. El 14 de febrero, el sheriff del condado de Butte levantó la orden de evacuación obligatoria. [13]
El 19 de mayo de 2017, el aliviadero se cerró durante el verano para permitir que comenzaran los trabajos de demolición y reparación. [48] Se proyectó que el costo total de la reparación excedería los 400 millones de dólares, y el contrato principal de 275 millones de dólares se adjudicó a Kiewit Construction . [49] Se esperaba que FEMA cubriera una gran parte de los gastos. [50]
Según un equipo forense independiente dirigido por John France, la causa exacta del fallo del aliviadero sigue siendo incierta, aunque identificaron "24 posibles causas del fallo del aliviadero, incluido un sistema de drenaje defectuoso, variaciones en el espesor del hormigón y corrosión en las barras de refuerzo de la estructura". ". [51]
El DWR tiene previsto para 2018 demoler y reconstruir la parte del aliviadero que no resultó dañada por la inundación, pero que también ha sido identificada como estructuralmente defectuosa. Además, las cuadrillas están trabajando para extender un muro de corte debajo del aliviadero de emergencia para evitar la erosión en caso de que esa estructura se vuelva a utilizar en el futuro. [52]
El 1 de noviembre de 2017, el director del DWR, Grant Davis, dijo: "El aliviadero principal del lago Oroville está listo para manejar de manera segura los flujos invernales si es necesario". [53] Si bien esto completa la fase 1 de la construcción, queda una fase 2 que se completará en 2018. La segunda fase incluiría reconstruir la sección superior del aliviadero (que no fue reconstruida esta temporada), colocar losas sobre el rodillo compactado sección de concreto y construcción de un muro secante de concreto para el aliviadero de emergencia. [53] El coste estimado en este momento supera los 500 millones de dólares. [54] En octubre de 2017, se encontraron pequeñas grietas en el aliviadero reconstruido. [55] Las cosas que aumentaron el costo incluyeron la reubicación de líneas eléctricas, el dragado del río aguas abajo de la presa, así como el descubrimiento de que el lecho de roca debajo del aliviadero era débil, lo que requirió excavaciones más profundas y más concreto. [53]
El DWR encargó a una junta de consultores independiente (BOC) que revisara y comentara sobre las reparaciones de la presa Oroville. [56] Los memorandos (informes) preparados por el BOC se publican en el sitio web del DWR. [57] El equipo forense independiente (IFT) ha sido seleccionado para determinar la causa del incidente del aliviadero, incluidos los efectos de las operaciones, la gestión, el diseño estructural y las condiciones geológicas. [58]
Según su plan de operaciones 2017-18, el DWR mantuvo el lago Oroville a un nivel más bajo de lo normal para reducir la posibilidad de que el aliviadero tuviera que usarse el invierno siguiente. [59]
En una segunda fase de reparaciones del aliviadero en 2018-19, las reparaciones temporales en el aliviadero principal realizadas durante la fase uno fueron arrancadas y reemplazadas con concreto estructural reforzado con acero. [60]
El 2 de abril de 2019, debido a las fuertes lluvias río arriba, el DWR comenzó a liberar agua sobre el aliviadero recién reconstruido a una tasa de 8,300 cfs. [61] Las emisiones se incrementaron a 25,000 cfs el 7 de abril para probar cómo se desempeñaba el aliviadero en flujos más altos. Se redujeron a 15.000 cfs el 9 de abril.
El DWR publicó una evaluación, fechada el 1 de octubre de 2020, que concluyó que la presa Oroville era adecuada para una operación continua segura y confiable. [62]
Mientras tanto, la Comisión Federal Reguladora de Energía ha exigido que California presente un plan antes de septiembre de 2022 para abordar el problema de las mayores cantidades de lluvia previstas en el futuro. [63]
Debido a las escasas precipitaciones en la zona de captación, a partir de 2020 los niveles de agua estuvieron por debajo de lo normal. En agosto de 2021, la central eléctrica Hyatt tuvo que cerrarse porque el nivel del agua cayó por debajo de sus entradas de agua. [64] Después de caer a un mínimo histórico del 22% de su capacidad el 30 de septiembre, las tormentas invernales aumentaron el nivel del lago en diciembre y la planta se reinició el 4 de enero de 2022. [65]
La construcción de la planta subterránea de generación de bombas Edward Hyatt finalizó poco después de la finalización de la presa Oroville. En ese momento, era la central eléctrica subterránea más grande de los Estados Unidos, [18] con tres turbinas convencionales de 132 megavatios (MW) y tres generadores de bombas de 141 MW para una capacidad instalada total de 819 MW. [6] La central eléctrica Hyatt es capaz de bombear agua de regreso al lago Oroville cuando hay energía excedente disponible. Los generadores de bombas del Hyatt pueden elevar hasta 5.610 pies cúbicos por segundo (159 m 3 /s) al lago Oroville (con un consumo neto de 519 MW), mientras que las seis turbinas combinadas utilizan un flujo de 16.950 pies cúbicos/s ( 480 m 3 /s) en máxima generación. [66]
Desde 1969, la planta Hyatt ha trabajado en conjunto con una extensa operación de almacenamiento por bombeo que comprende dos embalses aguas afuera al oeste de Oroville. Estas dos instalaciones se conocen colectivamente como Complejo Oroville-Thermalito . [67] El agua se desvía hacia el embalse superior de Thermalito (Thermalito Forebay) a través de la presa de desvío de Thermalito en el río Feather. Durante los períodos de uso de energía de menor actividad, el excedente de energía generado en Hyatt se utiliza para elevar agua desde el embalse inferior de Thermalito (el Thermalito Afterbay) hasta la cámara de carga, lo que libera agua de regreso a la cámara de popa para generar hasta 114 MW de energía en momentos de Alta demanda. [68] Las plantas Hyatt y Thermalito producen un promedio de 2.200 gigavatios hora (GWh) de electricidad cada año, aproximadamente la mitad de la energía total producida por las ocho instalaciones hidroeléctricas del SWP. [69] [70]
El agua liberada por la presa Oroville viaja por el río Feather antes de unirse con el río Sacramento y finalmente llega al delta Sacramento-San Joaquín , donde el Acueducto de California del SWP desvía el agua dulce para transportarla al árido Valle de San Joaquín y al sur de California. Las instalaciones hidroeléctricas de Oroville-Thermalito proporcionan aproximadamente un tercio de la energía necesaria para impulsar las bombas que elevan el agua del acueducto desde el delta hasta el valle, y luego desde el valle sobre las montañas Tehachapi hasta la costa del sur de California. [70] [71] El agua y la energía de la presa contribuyen al riego de 755.000 acres (306.000 ha) en el árido valle oeste de San Joaquín y suministran suministros municipales a unos 25 millones de personas. [72] Se liberan al menos 2,8 millones de acres⋅ft (910 mil millones de gal EE.UU.; 3,5 billones de litros) de agua. [73]
Durante el invierno y principios de la primavera, se requiere que el lago Oroville tenga al menos 750.000 acres⋅ft (240 mil millones de gal EE.UU.; 930 mil millones de litros), o una quinta parte de la capacidad de almacenamiento del embalse, disponible para el control de inundaciones. [74] La presa se opera para mantener una liberación objetiva de control de inundaciones de 150.000 pies cúbicos por segundo (4.200 m 3 /s), que puede reducirse aún más durante grandes tormentas cuando los flujos debajo de la confluencia de Feather con el río Yuba exceden los 300.000 pies cúbicos. pies por segundo (8.500 m 3 /s). [75] En la inundación particularmente devastadora de 1997, las entradas al embalse alcanzaron más de 331.000 pies cúbicos por segundo (9.400 m 3 /s), pero los operadores de la presa lograron limitar la salida a 160.000 pies cúbicos por segundo (4.500 m 3 / s). s), evitando inundaciones en grandes regiones del Valle de Sacramento. [76] [77]
La presa Oroville bloquea completamente las migraciones anádromas del salmón Chinook y la trucha arco iris en el río Feather. En 1967, en un esfuerzo por compensar la pérdida de hábitat, el DWR y el Departamento de Pesca y Caza de California completaron el criadero de peces de Feather River. [78] La presa de barrera para peces, construida en 1962, intercepta salmones y truchas antes de que lleguen a la base de la intransitable presa de desvío Thermalito y los obliga a nadar hasta una escalera de peces hasta el criadero, que se encuentra en la orilla norte del río Feather. Río. El criadero produce 10 millones de smolts de salmón , junto con 450.000 smolts de trucha, para almacenarlos en el río cada año. [79] Los smolts de salmón se liberan en dos ciclos, con un 20% para el ciclo de primavera y un 80% para el ciclo de otoño. Esta instalación ha tenido suficiente éxito como para que exista la preocupación de que el salmón de criadero esté superando al salmón salvaje que queda en el sistema del río Feather. [80] [81]
El proyecto es adecuado para una operación continua segura y confiable.
No son necesarias medidas correctivas de emergencia para una operación segura continua.
