La presa Fontenelle se construyó entre 1961 y 1964 en el río Green, en el suroeste de Wyoming . La presa de relleno de tierra zonificada de 139 pies (42 m) de altura incauta el embalse Fontenelle de 345.360 acres-pie (0,42600 km 3 ) . La presa y el embalse son las características centrales del Proyecto Seedskadee de la Oficina de Reclamación de EE. UU. , que gestiona el embalse de Fontenelle principalmente como depósito de almacenamiento para el Proyecto de Almacenamiento del Río Colorado . La presa sufrió una falla importante en 1965, cuando el pilar derecho de la presa tuvo una fuga. Las liberaciones de emergencia de la presa inundaron propiedades río abajo, pero las reparaciones de la presa fueron exitosas. Sin embargo, en 1983 la presa fue calificada como "deficiente" según los criterios de Evaluación de seguridad de presas existentes (SEED), debido a las continuas filtraciones, lo que provocó una reducción de emergencia. Se construyó un muro pantalla de hormigón a través del núcleo de la presa para detener las fugas.
Inicialmente concebido como un depósito de almacenamiento de agua de riego, el proyecto se suspendió por un tiempo en 1962 para realizar un estudio de métodos de riego a gran altitud. Los resultados de los estudios provocaron la cancelación de muchas funciones de riego del proyecto. El fundamento principal del proyecto evolucionó para apoyar los derechos de agua de Wyoming en la cuenca del río Colorado , reteniendo agua que de otro modo iría río abajo a los estados de la cuenca baja de Colorado. La presa proporciona generación de energía como característica secundaria. [1] [2] [3] Una motivación para el aplazamiento de las actividades de riego fue el descubrimiento de trona en la parte sur de la región irrigada propuesta. Como la extracción de trona era una actividad de mayor valor, la eliminación de esas tierras del proyecto hizo que el proyecto de riego fuera inviable. [3]
El desarrollo de la cuenca superior del río Green se incluyó en un informe de la Oficina de Recuperación de 1946 sobre la cuenca del río Colorado. Un informe complementario de 1950 trató los detalles del Proyecto Seedskadee propuesto, seguido de otro apéndice en 1953. El Proyecto de Almacenamiento del Río Colorado, incluido el Proyecto Seedskadee, fue autorizado por el Congreso en 1956. La planificación inicial se completó en 1959 y se modificó en 1961 para aumentar la capacidad del embalse Fontenelle a 345.400 acres-pie (0,4260 km 3 ), haciendo factible la construcción de una central eléctrica. Las obras de infraestructura de riego se detuvieron en 1962. [3] La presa presentaba obras de salida inusualmente grandes, capaces de descargar 18.000 pies cúbicos/s (510 m 3 /s) (en comparación con una capacidad de aliviadero de 20.200 pies cúbicos/s (570 m 3 /s)) porque las obras de desagüe podrían ampliarse en tamaño a menor costo que el aliviadero. [4]
El primer elemento de construcción en la presa Fontenelle fue la construcción de la comunidad de Fortenelle, el campamento base para la construcción, y en 1961 se iniciaron los trabajos para construir casas prefabricadas reubicables para los trabajadores de la presa. El contrato para el campo base fue adjudicado y ejecutado por la empresa constructora DH Butcher & Co. El contrato de construcción de la presa se adjudicó el 13 de junio de 1961 a Foley Brothers, Inc. y Holland Construction Company de St. Paul, Minnesota, y la construcción comenzó el 30 de junio, a un costo de 7,9 millones de dólares. [5] Se encontró que la superficie del lecho de roca en la base de la presa estaba fragmentada, por lo que la zanja de corte destinada a evitar que el agua se infiltrara debajo de la presa se profundizó 6 pies (1,8 m). La roca expuesta no fue preparada ni alisada con hormigón. La lechada de los cimientos requirió una cantidad inusualmente grande de material para rellenar las grietas en los 20 m (65 pies) superiores, y se requirió lechada adicional en los estribos y salidas correctos. [6] El trabajo en la presa se completó a fines de 1963 y se completó definitivamente el 24 de abril de 1964. El trabajo en la central eléctrica comenzó en 1963 y se completó en 1965. [3]
Los problemas con el terraplén se hicieron evidentes en mayo de 1964, cuando parte del relleno se deslizó hacia la cuenca amortiguadora aguas abajo, atribuido a un descenso demasiado rápido del nivel del embalse. Cuando el embalse se llenó al 10% de su capacidad, la filtración se hizo evidente en la base de la presa, y se observaron más filtraciones a unos 4000 pies (1200 m) debajo de la presa debido a afloramientos de esquisto. [7] En julio de 1965 se produjo otro deslizamiento en la zona de la cuenca amortiguadora.
Una importante fuga apareció el 3 de septiembre de 1965 en el estribo oeste, comenzando como una mancha húmeda que fue creciendo con el tiempo. [8] La cara debilitada aguas abajo perdió 10.000 yardas cúbicas (7.600 m 3 ) de material que se deslizó hacia el estanque amortiguador, acompañado por un flujo de agua continuo, una condición conocida como "tubería hidráulica". [9] Al día siguiente comenzaron los trabajos de descenso del embalse, con vigilancia de 24 horas en la presa. [3] La mancha húmeda se convirtió en una tromba marina, [8] que fluyó a un ritmo de entre 10 y 12 millones de galones por día. [5]
El 6 de septiembre se desarrolló un sumidero de 15 pies (4,6 m) por 20 pies (6,1 m) en la cara aguas arriba de la cresta de la presa, que los trabajadores inmediatamente llenaron con escollera excavada desde la superficie de la presa cercana hasta el hoyo. El hoyo tenía 30 pies (9,1 m) de profundidad, con el fondo 11 pies (3,4 m) por debajo del nivel del embalse, y solo quedaban 45 pies (14 m) de estructura de la presa entre el sumidero y la cara aguas abajo. Un mayor colapso podría haber creado una brecha en la presa, provocando su fracaso total. Las fugas no aumentaron durante el incidente. La liberación de emergencia de agua inundó áreas a lo largo del río Green río abajo, dañando ranchos y casas. [3] Las obras de salida inusualmente grandes permitieron que el embalse se hundiera hasta 4 pies (1,2 m) por día, [7] una medida que no estaba disponible once años después en la presa Teton . [7]
El embalse se siguió vaciando durante el resto del año y se iniciaron los trabajos de reparación del terraplén, junto con un programa intensivo de inyección de lechada a presión en el estribo y a lo largo de la línea central del terraplén de la presa. Las obras continuaron hasta 1966, con la sustitución completa del terraplén del estribo derecho. El depósito se rellenó parcialmente en la primavera de 1967 para comprobar la eficacia del trabajo de inyección, que consumió 200.000 pies cúbicos (5.700 m 3 ) de lechada. [7] Se liberó agua a través de la tubería forzada de energía con la turbina y el generador retirados mientras se reparaban las obras de salida. En ese momento se perforaron veintitrés pozos de observación. El depósito se rellenó por completo en el verano de 1968. [3]
Evaluaciones posteriores describieron el fracaso como "escasamente evitado". [10] El casi fracaso no fue ampliamente informado, pero sí provocó que otras organizaciones, además de la Oficina de Reclamación, cambiaran sus prácticas de diseño y construcción de presas de terraplén . [11] La Oficina de Reclamación concluyó que el agua utilizada para mezclar el hormigón estaba contaminada con trona . La Oficina concluyó que el carbonato de sodio en la trona aceleró el fraguado de la lechada en la cortina de lechada original, dejándola débil y agrietada. [12]
Como resultado de la falla catastrófica de la presa Teton, muy similar , en circunstancias muy similares en 1976, [13] [14] se inició el programa de Evaluación de Seguridad de Represas Existentes (SEED) a finales de los años 1970 y principios de los 1980. El informe de 1983 sobre la presa Fontenelle calificó a la presa como "pobre", la segunda calificación más baja. El informe señaló una filtración cada vez mayor, de naturaleza similar a la filtración que causó la falla de 1965. En 1984 se avanzaron planes para construir un muro de hormigón de 600 pies (180 m) de largo en las obras de salida del canal este para evaluar su eficacia. Sin embargo, en mayo de 1985, los operadores iniciaron una reducción de emergencia del embalse después de decidir que la presa estaba "en peligro muy grave". [3] Con la rápida reducción, apareció un hundimiento en la cara aguas arriba. El embalse fue drenado por completo. En septiembre comenzaron los trabajos de excavación de una sección de prueba de 840 pies (260 m) de muro pantalla de hormigón de 24 pulgadas (61 cm) de espesor en el núcleo de la presa, utilizando el sistema "Hydrofraise" de zanjas de lechada, que se extiende 40 pies. (12 m) a 50 pies (15 m) por debajo de la base de la presa hasta el lecho de roca. [15] El depósito debía mantenerse vacío en 1986, pero la fuerte escorrentía primaveral arrastró troncos y plantas rodadoras al depósito, obstruyendo las obras de salida. El embalse se llenó parcialmente, evitando inundaciones en la ciudad de Green River , pero generando ansiedad por una posible falla de la presa, que retenía quince metros de agua, subiendo a veces cinco pies en un día. Una evaluación ambiental del programa de reparación señaló que la única alternativa era una ruptura intencional y permanente de la sección central de la presa, dejando a las industrias locales sin agua. [16] Se completó la sección de prueba del muro y se consideró un muro de longitud completa, pero la sección completa parecía haber resuelto el problema de las fugas. [3]