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 embalsa el embalse Fontenelle de 345.360 acres-pie (0,42600 km3 ) . La presa y el embalse son las características centrales del Proyecto Seedskadee de la Oficina de Recuperación de los EE. UU ., que administra el embalse Fontenelle principalmente como un depósito de almacenamiento para el Proyecto de Almacenamiento del Río Colorado . La presa sufrió una falla significativa en 1965, cuando el estribo derecho de la presa desarrolló 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 "mala" según los criterios de Evaluación de Seguridad de Presas Existentes (SEED), debido a la filtración continua, lo que llevó a una reducción de emergencia. Se construyó un muro diafragma de hormigón a través del núcleo de la presa para detener las fugas.
Inicialmente concebido como un depósito de almacenamiento de agua para 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 características de riego para el proyecto. La justificación principal del proyecto evolucionó para apoyar los derechos de agua de Wyoming en la cuenca del río Colorado , reteniendo el agua que de otro modo iría río abajo a los estados de la cuenca baja del Colorado. La presa proporciona generación de energía como una 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 de riego 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 no fuera viable. [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 abordó los detalles del Proyecto Seedskadee propuesto, seguido de otro anexo 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 de Fontenelle a 345.400 acres-pies (0,4260 km 3 ), lo que hizo viable la construcción de una central eléctrica. Las obras de infraestructura de irrigación se detuvieron en 1962. [3] La presa contaba con 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 salida podían aumentar de tamaño a un costo menor que el aliviadero. [4]
El primer elemento de la construcción de la presa Fontenelle fue la construcción de la comunidad Fortenelle, el campamento base para la construcción, y los trabajos comenzaron en 1961 para construir casas prefabricadas y reubicables para los trabajadores de la presa. El contrato para el campamento base fue adjudicado a la empresa constructora DH Butcher & Co., que lo completó. El contrato de construcción de la presa se adjudicó el 13 de junio de 1961 a Foley Brothers, Inc. y a Holland Construction Company de St. Paul, Minnesota, y la construcción comenzó el 30 de junio, con un costo de $7,9 millones. [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 la infiltración de agua debajo de la presa se profundizó 6 pies (1,8 m). La roca expuesta no se preparó ni se alisó con hormigón. El lechado de los cimientos requirió una cantidad inusualmente grande de material para rellenar las grietas en los 65 pies (20 m) superiores, y se requirió lechado adicional en el estribo derecho y las obras de salida. [6] Las obras de la presa se completaron a finales de 1963 y su finalización definitiva tuvo lugar el 24 de abril de 1964. Las obras de la central eléctrica comenzaron en 1963 y su finalización se produjo en 1965. [3]
Los problemas con el terraplén se hicieron evidentes en mayo de 1964, cuando parte del relleno se deslizó hacia el embalse de amortiguación aguas abajo, atribuido a una reducción demasiado rápida del nivel del embalse. Cuando el embalse se había llenado al 10% de su capacidad, se hicieron evidentes filtraciones en la base de la presa, y se observaron más filtraciones a unos 4.000 pies (1.200 m) por debajo de la presa procedentes de afloramientos de esquisto. [7] En julio de 1965 se produjo otro deslizamiento en la zona del embalse de amortiguación.
El 3 de septiembre de 1965 se produjo una importante fuga en el estribo oeste, que comenzó como un punto húmedo que fue creciendo con el tiempo. [8] La cara debilitada aguas abajo perdió 10.000 yardas cúbicas (7.600 m3 ) de material que se deslizó hacia la cuenca de amortiguación, acompañado de un flujo de agua continuo, una condición conocida como "tubería hidráulica". [9] Al día siguiente se empezó a trabajar para bajar el embalse, con una vigilancia de la presa las 24 horas. [3] El punto húmedo se convirtió en una manga marina, [8] que fluía a un ritmo de entre 10 y 12 millones de galones por día. [5]
El 6 de septiembre se formó un socavón de 4,6 m por 6,1 m en la cara aguas arriba de la cresta de la presa, que los trabajadores rellenaron inmediatamente con escollera extraída de la superficie cercana de la presa. El socavón tenía 9,1 m de profundidad, con el fondo 3,4 m por debajo del nivel del embalse, y solo quedaban 14 m de estructura de la presa entre el socavón y la cara aguas abajo. Un colapso posterior podría haber creado una brecha en la presa, lo que habría provocado una falla total. Las fugas no aumentaron durante el incidente. La liberación de agua de emergencia inundó áreas a lo largo del río Green aguas abajo, dañando ranchos y casas. [3] Las obras de salida inusualmente grandes permitieron que el embalse se vaciara hasta 1,2 m por día, [7] una medida que no estaba disponible once años después en la presa Teton . [7]
Durante el resto del año, el nivel del embalse se redujo aún más y comenzaron las obras de reparación del terraplén, junto con un programa intensivo de inyección a presión en el estribo y a lo largo de la línea central del terraplén de la presa. Las obras continuaron hasta 1966, con un reemplazo completo del terraplén del estribo derecho. El embalse se rellenó parcialmente en la primavera de 1967 para comprobar la eficacia del trabajo de inyección, que consumió 200.000 pies cúbicos (5.700 m3 ) de lechada. [7] Se liberó agua a través de la tubería de alimentación con la turbina y el generador retirados mientras se reparaban las obras de salida. Se perforaron veintitrés pozos de observación en ese momento. El embalse se rellenó por completo en el verano de 1968. [3]
Evaluaciones posteriores describieron el fracaso como "evitado por poco". [10] El casi fracaso no fue ampliamente reportado, pero hizo que organizaciones, distintas de la Oficina de Recuperación, cambiaran sus prácticas de diseño y construcción para diques de terraplén . [11] La Oficina de Recuperación 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 catastrófica falla de la similar presa Teton en circunstancias muy similares en 1976, [13] [14] se inició el programa de Evaluación de Seguridad de Presas Existentes (SEED) a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980. El informe de 1983 sobre la presa Fontenelle calificó la presa como "mala", la segunda calificación más baja. El informe observó un aumento de las filtraciones, de naturaleza similar a la filtración que causó la falla de 1965. En 1984 se presentaron 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 serios problemas". [3] Con la rápida reducción, apareció un hundimiento en la cara aguas arriba. El embalse se vació por completo. En septiembre comenzaron las obras de excavación de una sección de prueba de 260 m de muro diafragma de hormigón de 61 cm de espesor en el núcleo de la presa, utilizando el sistema "Hydrofraise" de excavación de lechada, que se extendía de 12 a 15 m por debajo de la base de la presa hasta el lecho de roca. [15] El embalse debía mantenerse vacío en 1986, pero la fuerte escorrentía primaveral arrastró troncos y plantas rodantes al embalse, obstruyendo las obras de salida. El embalse se llenó parcialmente, lo que evitó inundaciones en la ciudad de Green River , pero creó ansiedad sobre la posible falla de la presa, que retenía quince metros de agua, que a veces subía 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 construir un muro de longitud completa, pero la sección completada pareció haber resuelto el problema de fugas. [3]