La presa Volkerak (en español: presa Volkerak ) o Volkerakwerken ( obras Volkerak ) es el nombre que recibe un grupo de estructuras de ingeniería hidráulica entre Goeree-Overflakkee y Brabante Septentrional en los Países Bajos. Las obras no son una única presa, sino que están compuestas por tres estructuras distintas: una presa entre Goeree-Overflakkee y Hellegatsplein, una serie de esclusas desde Hellegatsplein hasta Brabante Septentrional y un puente desde Hellegatsplein hasta Hoekse Waard . Las obras cruzan tres cuerpos de agua separados: Haringvliet , Hollands Diep y Volkerak . Las obras juntas comprenden el quinto proyecto de las Obras del Delta . [1] [2]
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Las obras se concibieron como respuesta a la inundación del Mar del Norte de 1953 , a raíz de la cual se decidió cerrar los canales de Zelanda y Holanda Meridional . El comité que supervisó las Obras del Delta concluyó que era necesario construir dos presas de compartimentación , Grevelingendam y Volkerakdam, para cerrar los canales. También se consideró necesario separar el Haringvliet de las aguas del sur, para garantizar el transporte del hielo a la deriva desde Hollands Diep hasta el mar y para mantener la calidad del agua del (planeado) lago de Zelanda aceptable, preservándolo de las aguas contaminadas del Rin .
Además, era deseable un nivel de agua fijo en el lago Zeeland para el transporte marítimo entre Amberes y Róterdam , ya que el nivel de agua en Haringvliet variaría debido a la descarga variable del Rin . [3] La construcción de Volkerakdam modificó los movimientos de las mareas en toda el área de los ríos inferiores, con cálculos extensos realizados utilizando la computadora analógica Deltar para analizar estas variaciones de mareas. [3] [4]
El Volkerakdam tiene una función ambiental de apoyo con respecto a las presas principales del Oosterscheldekering , el Brouwersdam y el Haringvlietdam , controlando los volúmenes de agua dulce del Mosa y el Waal que ingresan a las aguas alrededor de Zelanda. Como resultado del cierre del Volkerak, el volumen de agua dulce del Rin que ingresa al estuario disminuyó. En consecuencia, la salinidad del Oosterschelde se mantuvo relativamente constante, lo que aumentó el valor ecológico del estuario. [4]
Las obras de Volkerakdam también eliminaron las dificultades que experimentaba la navegación debido a las corrientes de marea limitadas (pero muy impredecibles) en el Hellegat, que anteriormente habían provocado la pérdida de muchos barcos. [3]
El canal de navegación que formaba la conexión entre Hollands Diep y Volkerak se caracterizaba por la naturaleza compleja e impredecible de las corrientes de marea y la presencia de bancos de arena peligrosos en el área de Hellegat (en español: Hellhole) , lo que había provocado una serie de incidentes con los barcos que navegaban entre Rotterdam y Amberes. [3]
Johan van Veen realizó estudios exhaustivos del Volkerak con vistas a mejorar la situación y en 1929 encontró una solución en forma de diques de guía. El trabajo de Van Veen se completó con éxito en 1931 y, además de aumentar la seguridad para la navegación en la zona, las obras y sus estudios exhaustivos proporcionaron información detallada importante que fue esencial para el diseño del dique Volkerak más de veinte años después. [5]
El trabajo iniciado por van Veen continuó con un estudio extenso de los movimientos de las mareas y fenómenos asociados, como el transporte de sedimentos , los canales de marea y la batimetría detallada , que se realizó durante varios años, con los objetivos de aumentar la seguridad frente a las mareas de tormenta y brindar protección contra la intrusión de agua salada del mar. [6] [7]
El organismo responsable del diseño del plan general de las Obras del Delta, conocido como el Comité de Obras del Delta ( Deltacommissie ), había propuesto originalmente construir una presa en el Volkerak a la altura del río Dintel , y seleccionó la ubicación de las obras en un lugar más al sur que la posición actual, con una presa más corta. Durante los estudios de viabilidad iniciales, se identificaron las ventajas de trasladar las obras hacia el norte con un puente que cruzara entre Hellegatsplein y Hoekse Waard, lo que resultó en la decisión de construir las obras en la ubicación actual. [8]
Debido a los posibles efectos de las obras sobre la navegación entre Amberes y Róterdam, las autoridades belgas participaron en el desarrollo del diseño. El aumento del coste de la presa resultante, de mayor longitud, se vio mitigado por el hecho de que la ubicación más septentrional facilitó la construcción a una profundidad de agua mucho menor. [9]
Al igual que otros dos proyectos de Delta Works, Grevelingendam y Zandkreekdam, Volkerakdam fue diseñado como una presa de compartimentación secundaria, con el objetivo de reducir las velocidades de las corrientes de marea en cuatro estuarios circundantes para permitir la construcción posterior de presas primarias. [8]
Los efectos de la construcción de la presa Volkerakdam sobre los niveles de marea en la zona de los ríos inferiores se han identificado en varios lugares alrededor de cuerpos de agua adyacentes, como se muestra en la tabla y el gráfico a continuación. Los cambios en la amplitud de marea dependían de la dirección y la distancia desde la presa hasta la ubicación de la estación. En las áreas al sur de la presa, la amplitud de marea aumentó considerablemente, mientras que en las áreas del lado norte disminuyó. Hacia Rotterdam, la influencia del cierre de la presa Volkerakdam sobre las mareas se hizo menor. [3]
Aunque inmediatamente después de la construcción de la presa la marea todavía podía penetrar en el Biesbosch a través del Haringvliet y el canal de Róterdam, las obras tuvieron un efecto inmediato considerable. La marea en el lado Oosterschelde de la presa aumentó, la pleamar en Tiengemeten y Willemstad disminuyó 30 centímetros, mientras que la diferencia se hizo más pequeña a lo largo del Dordtsche Kil y el Noord . Sin embargo, en el Biesbosch (desembocadura del Donge y Werkendam/Bakkerskil), la amplitud de la marea se ha reducido significativamente. [10]
El diseño de los cajones de estribo se realizó para minimizar la erosión aguas abajo de la presa, que surge de los vórtices generados por la gran carga vertical sobre el umbral de la estructura. La solución adoptada fue el uso de unidades de cajones especialmente adaptadas para los extremos de los estribos, con un fondo inclinado para llenar el vacío triangular entre el primer cajón y la pendiente inferior, asegurando un buen ajuste. La instalación de estas unidades especiales se pudo realizar en cuestión de días, reduciendo así la cantidad de tiempo en el que se permitía que fluyeran grandes corrientes por debajo del agujero que se cerraba gradualmente y limitando el potencial de erosión. [4]
El proyecto se construyó en etapas entre 1957 y 1977. En 1969, las obras de la presa estaban completas, sin embargo, Rijkswaterstaat añadió una tercera esclusa y una compuerta que retrasó la finalización general del proyecto hasta 1977. [11] La sección de las obras ubicada entre Hellegatsplein y Brabante Septentrional está compuesta por una presa sólida, formada por 14 cajones en combinación con esclusas, que proporciona la capacidad para el paso de barcos entre Róterdam y Amberes . La longitud total de las obras de Volkerak es de aproximadamente 9,7 km (6,0 mi). La presa de Volkerak tiene 4,5 km (2,8 mi), el puente Haringvliet tiene 1,2 km (0,75 mi) y el complejo de esclusas de control tiene 4 km (2,5 mi). [12]
La primera fase de la construcción fue la sección de la presa desde la orilla de Overflakkee hasta Hellegat. Las obras en este lugar se construyeron sobre un banco de arena con niveles bajos de flujo, aproximadamente al nivel del mar, y requirieron el cierre de un solo barranco (el Ventjagersgaatje ). La construcción de esta sección de las obras tuvo poca influencia en el movimiento de las mareas locales. Se utilizaron aproximadamente 1,8 millones de metros cúbicos de arena en la construcción de esta parte de las obras, llevada a cabo por el contratista Dirk Verstoep por aproximadamente seis millones de florines holandeses . [6]
La siguiente fase fue la construcción de una isla de trabajo temporal conocida como Hellegatsplaat, desde donde se construyó el puente sobre el Haringvliet y se continuó con la construcción de la presa. A diferencia de la sección anterior, existían varios barrancos más profundos, lo que dio lugar al uso de cierres de cajones, utilizando una técnica que ya se había implementado anteriormente para la construcción de la presa Veerse Gatdam . [7]
Los trabajos de excavación para el muelle de construcción implicaron procesar 115.000 metros cúbicos de arena y excavar 65.000 metros cúbicos de turba y arcilla. La excavación y el transporte de la arena se llevaron a cabo sin mucha dificultad, ya que la arena podía procesarse como relleno en las inmediaciones del muelle de construcción, y gran parte de ella se utilizó para mejorar el suelo en el lugar donde se excavaron las capas de arcilla y turba. [11]
Los cajones se prefabricaron con hormigón prefabricado en una cuenca de colada junto a las esclusas. Los terraplenes se construyeron entre 1967 y 1968, lo que permitió la colocación de los cajones prefabricados. Una vez hundidos y terminados los cajones, se construyó el cuerpo definitivo de la presa, con la coronación situada a 6 metros sobre el nivel del mar. [11]
El proceso de licitación para la construcción de los cajones necesarios para el proyecto de cierre finalizó en agosto de 1966. Se construyeron trece cajones estándar, incluido uno de repuesto, así como dos cajones de aproximación oblicuos. El diseño de los cajones estándar era una versión modificada de los utilizados en el cierre de Veerse Gat , con dimensiones de 45 metros de largo, 15 metros de ancho y 13,3 metros de alto. [11]
Los cajones oblicuos fueron diseñados específicamente para eliminar la necesidad de construir estribos verticales. El muelle de construcción se ubicó estratégicamente para minimizar los requisitos de remolque, colocando los cajones terminados lo más cerca posible de las obras de cierre. [13]
Para determinar los niveles de agua a ambos lados del cierre y la fuerza de la corriente que pasa por los cajones, era esencial determinar los coeficientes de descarga de los cajones. El caudal de agua, determinado principalmente por la diferencia de niveles de agua a ambos lados del cierre, también dependía de la forma de las aberturas de paso de flujo en los cajones. Una mejor guía del flujo condujo a un mayor caudal. La influencia de la forma de las aberturas de paso de flujo se expresó como coeficiente de descarga. [4]
La investigación con modelos reveló que los elementos diagonales de acero en las aberturas de paso de flujo tenían un impacto negativo en el coeficiente de descarga debido a su forma rectangular, lo que provocaba un comportamiento deficiente del flujo. Sin embargo, los experimentos demostraron que los elementos circulares aumentaban el coeficiente de descarga entre un 8 y un 10 %. [11]
La secuencia de colocación de los cajones se basó en consideraciones hidrológicas y técnicas de ejecución. Se consideraron dos métodos posibles:
El segundo método fue el preferido desde un punto de vista técnico, ya que ofrecía ventajas en cuanto al cronograma de construcción, como trabajar alrededor de un cajón desde ambos bancos y dividir el frente de trabajo en dos. Este enfoque dio como resultado una distribución más equilibrada del trabajo y redujo el riesgo de tiempo para el cronograma de construcción. [11]
Los estudios de laboratorio sobre la forma del cierre tenían como objetivo garantizar una distribución regular del flujo y minimizar la aparición de vórtices . Las mediciones realizadas durante el cierre confirmaron que los resultados de la investigación del modelo se alineaban satisfactoriamente con las condiciones del mundo real. [11]
Los cajones se colocaron durante la marea baja , con la intención de que la estructura llegara al fondo exactamente en el momento de la inversión de la marea. Las investigaciones realizadas durante la etapa de diseño demostraron que había aproximadamente 80 minutos disponibles para todo el procedimiento de hundimiento de los cajones, y se llevaron a cabo pruebas en el Waterloopkundig Laboratorium en Delft para coordinar adecuadamente las maniobras de hundimiento de los cajones, que se llevaron a cabo utilizando siete remolcadores . [12]
El cierre se llevó a cabo el 25 de abril de 1969. Para aumentar la estabilidad durante los procesos de remolque y hundimiento, se instalaron placas estabilizadoras temporales en el centro de cada unidad de cajón. [4] Una vez completado el cierre, los elementos reutilizables del procedimiento de hundimiento de los cajones, incluidos los cabrestantes y los mamparos de sellado, se retiraron y se reutilizaron en los cajones de Brouwersdam. La cuenca de vertido temporal para las esclusas de Volkerak también se construyó en esta sección, y el suelo dragado para construir esta cuenca se utilizó posteriormente como relleno para la construcción de diques anulares y la carretera de conexión a Willemstad. [2]
La escala de las obras significó que la construcción estuvo a cargo de varias empresas, incluidas empresas conjuntas de empresas holandesas y belgas, formadas por los contratistas enumerados en la tabla siguiente. [13]
Se construyeron carreteras sobre la presa, creando conexiones de tráfico entre Holanda Meridional, Zelanda y el oeste de Brabante Septentrional. La intersección conocida como Hellegatsplein , donde convergen las carreteras de Zierikzee (N59), Róterdam (A29) y Brabante Occidental (A29/A59), se encuentra en el medio de la presa, en la isla artificial de Hellegatsplaat . [12]
El puente Haringvliet no forma parte de la presa Volkerakdam, sino de las obras de Volkerak ( Volkerakwerken ). Los planes para un puente que cruzara el Haringvliet existían independientemente de las obras del Delta desde 1937, cuando un comité había investigado la posibilidad de establecer una conexión de puente permanente entre la isla de Goeree-Overflakkee y Holanda Meridional. [13]
Tras los trastornos provocados por la Segunda Guerra Mundial , los planes para la conexión del puente volvieron a presentarse en 1947, y en 1952 se propuso una ruta a través de Tiengemeten , pero estos planes fueron reemplazados después del desastre de la inundación del Mar del Norte de 1953 y el plan de las Obras del Delta. Entonces comenzó a explorarse la opción de incluir un cruce de puente como parte de las Obras Volkerak. [6]
La construcción del puente comenzó en 1961 y se completó en 1964. La financiación del puente no provino del presupuesto de Delta Works, y la inversión necesaria para su construcción se cubrió con la implementación de un peaje para los vehículos que lo utilizaban. En 1975, el puente pasó a ser de propiedad pública bajo la gestión de Rijkswaterstaat y se eliminó el requisito del peaje. El nivel de tráfico diario promedio anual que utilizaba el puente excedió con creces las estimaciones originales, lo que contribuyó al deterioro del puente, lo que dio lugar a restricciones de peso de emergencia y medidas de fortalecimiento del puente que se introdujeron en la década de 2010. [12] [14]
El 21 de abril de 1966, durante las excavaciones de la cuenca de fundición del complejo de esclusas de Volkerak, los trabajadores de la construcción M. Ten Hove y A. Roelants descubrieron una pequeña figura humana masculina tallada en roble . Un análisis de radiocarbono posterior fechó la figura en el quinto milenio a. C. , durante el período Mesolítico . La figura se conoce como Mannetje van Willemstad (en español: Hombre de Willemstad) y se exhibe en el Rijksmuseum van Oudheden (en español: Museo Nacional de Antigüedades) en Leiden . [6] [15]
