La presa Dworshak es una presa de gravedad de hormigón situada en el oeste de los Estados Unidos, en la bifurcación norte del río Clearwater , en el centro norte de Idaho . En el condado de Clearwater , la presa está situada aproximadamente a cuatro millas (6 km) al noroeste de Orofino y contiene el embalse Dworshak para el control de inundaciones y la generación de energía hidroeléctrica . Por su capacidad, el embalse es el más grande de Idaho y el cuarto más grande del noroeste del Pacífico.
Con una altura de 717 pies (219 m), Dworshak es la tercera presa más alta de los EE. UU. y la presa de hormigón de eje recto más alta del hemisferio occidental . [6] La construcción de la presa por parte del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. (USACE) comenzó en 1966 y se completó en 1973.
A falta de escaleras para peces , la presa bloquea el paso de los peces y elimina por completo la migración de peces anádromos hacia los tramos superiores del North Fork y sus afluentes en Idaho. [7]
La propuesta para la presa Dworshak se originó en un estudio realizado en 1953 por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos (USACE) de la cuenca baja del río Snake en busca de sitios adecuados para desarrollar el almacenamiento de agua en embalses y la generación de energía hidroeléctrica. Dworshak fue uno de los siete sitios de presas considerados en los sistemas de los ríos Snake, Salmon y Clearwater . [8] El sitio final para la presa Dworshak fue elegido en un punto en la bifurcación norte del Clearwater, 1,9 millas (3,1 km) por encima de su confluencia con el río Clearwater más grande. El proyecto fue autorizado el 23 de octubre de 1962, como presa Bruces Eddy; [9] el nombre se cambió más tarde para honrar al senador Henry Dworshak (1894-1962), quien fue fundamental para obtener la aprobación del Congreso para el proyecto de la presa. [5] [10] [11]
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La presa fue polémica desde el principio, [12] porque bloquearía la migración de peces y su embalse inundaría una gran parte del área de distribución invernal de los alces en la cuenca del río Clearwater. [13] [14] La bifurcación norte del río Clearwater tenía una excelente población de truchas arcoíris y "puede haber sido la mejor población de truchas arcoíris de gran tamaño del mundo". [15] Sin embargo, los defensores del proyecto sostuvieron que la construcción de un criadero de peces mantendría las poblaciones de truchas arcoíris del río y que la construcción de la presa haría innecesarios otros proyectos de presas en la cuenca del río Clearwater. [16] Otro gran incentivo para el proyecto fue el control de inundaciones; los partidarios de Dworshak citaron una inundación devastadora en 1948, cuando el río Clearwater alcanzó un pico de 177.000 pies cúbicos por segundo (5.000 m 3 /s) —once veces su caudal normal— como otra razón para la construcción de una gran presa de almacenamiento. [16]
Aunque la limpieza y los preparativos en el sitio de la presa estaban en marcha ya en junio de 1965, la construcción real no comenzó hasta principios de 1966 con la excavación de un túnel de desviación de 40 pies (12 m) de diámetro y la creación de una ataguía de 110 pies (34 m) de altura para desviar el río alrededor del sitio de la presa. La excavación de chaveteros en las paredes del cañón para proporcionar futuros cimientos para el hormigón comenzó en 1966 y continuó hasta 1968. El primer balde de hormigón se colocó a principios de 1968 y, para el 28 de mayo de 1969, se habían vertido más de 1.000.000 yardas cúbicas (760.000 m 3 ) en la presa. La colocación del hormigón se logró mediante un sistema de teleférico sostenido por tres torres móviles en los bordes del cañón, que transportaban baldes que tenían cada uno una capacidad de 8 yardas cúbicas (6,1 m 3 ) de hormigón húmedo. El túnel de desviación se cerró el 27 de septiembre de 1971, lo que permitió que el embalse comenzara a llenarse, y el último hormigón se vertió en la cresta de la presa el 27 de enero de 1973. [17] También se instalaron tres unidades generadoras de la planta de energía en 1973, y para el 1 de marzo, el embalse había subido a un nivel suficiente para permitir que comenzara la generación de energía. [4] El embalse alcanzó por primera vez su capacidad máxima el 3 de julio de 1973. [18]
Después de que se completó la presa, el USACE adquirió 5120 acres (20,7 km 2 ) de tierra adyacente al embalse (más tarde ampliado a 9100 acres (37 km 2 )), y desde entonces lo ha administrado para el hábitat invernal de alces y venados de cola blanca. [5] Debido a que la presa Dworshak es demasiado alta para que una escala de peces sea económicamente viable, el USACE construyó el Criadero Nacional de Peces Dworshak (DNFH) a un costo de $ 21 millones para mitigar las pérdidas de la carrera de trucha arcoíris de North Fork causadas por la presa Dworshak. El criadero está ubicado en la pequeña península de tierra entre North Fork y el río principal Clearwater directamente sobre su confluencia. Ahora operado por el Sistema Nacional de Criaderos de Peces , el criadero de peces en realidad comenzó a funcionar en abril de 1969, cuatro años antes de que se completara la presa. [19] El criadero tiene una capacidad para 6.000 peces adultos y libera alrededor de 3,4 millones de juveniles en el sistema fluvial cada año. [3]
La central eléctrica de la presa de Dworshak fue diseñada para albergar seis unidades generadoras con el fin de aprovechar la producción máxima de energía . Sin embargo, esta forma de operación causaría fluctuaciones de caudal excesivamente grandes en el North Fork del río Clearwater y en el río Clearwater principal por debajo de su confluencia en Ahsahka . Se iba a construir una presa en el río Clearwater por encima de Lenore para proporcionar una antecámara para suavizar las descargas de Dworshak, pero debido a la oposición de los residentes locales, nunca se construyó. [6] Aunque habría estado equipada con una escala para peces, la presa de Lenore habría afectado a la migración de truchas arcoíris y salmones a todo el alto río Clearwater y sus afluentes, incluidos los ríos South Fork, Middle Fork, Lochsa y Selway . Además, la inundación causada por su embalse de 11 millas (18 km) de largo requeriría la reubicación del criadero de peces de Dworshak. [20] Las unidades quinta y sexta propuestas de la planta fueron desautorizadas en 1990, y la cuarta unidad fue desautorizada en 1995. [4]
Durante el llenado inicial del embalse, la presa desarrolló varias grietas verticales grandes en el lado de aguas arriba, algunas de más de 120 m de largo, debido al rápido cambio de presión del agua del embalse en ascenso. Los trabajadores tuvieron que perforar orificios de drenaje de 3,8 cm de diámetro entre las grietas y el sistema de drenaje de los cimientos de la presa, o "galería de drenaje", a intervalos de 1,5 m, para aliviar la presión en la parte trasera de la presa. [21]
En junio de 1980, la presa volvió a experimentar problemas de fugas cuando se abrió una grieta de 72 m en su cara de aguas arriba, que expulsó más de 0,48 m3/s de agua por segundo en el lado de aguas abajo de la presa. Se perforaron setenta orificios de drenaje en la grieta para aliviar la presión antes de que la grieta fuera sellada permanentemente con un agregado de cemento, ceniza volcánica y aserrín. El costo de la reparación superó el millón de dólares. [6] [22]
El puente colgante Dent se construyó 17 millas (27 km) aguas arriba de la presa, [23] y el puente Grandad , con estructura de tablero, se construyó 41 millas (66 km) aguas arriba. [24]
La presa Dworshak es una presa de gravedad de hormigón con una cara inclinada aguas abajo y una cara vertical aguas arriba, que se eleva 219 m (717 pies) desde los cimientos, 193 m (632 pies) por encima del lecho del río y mide 1002 m (3287 pies) de largo a lo largo de su cresta. La parte superior de la presa tiene 13 m (44 pies) de ancho a una altura de 492 m (1613 pies) sobre el nivel del mar . El cuerpo principal de la estructura contiene aproximadamente 5 000 000 m 3 (6 500 000 yardas cúbicas ) de hormigón. Las descargas de aguas altas se controlan mediante un conjunto de obras de salida con cinco compuertas, capaces de liberar 40.000 pies cúbicos por segundo (1.100 m 3 /s), y un aliviadero controlado por dos compuertas de descarga de 50,0 pies × 56,4 pies (15,2 m × 17,2 m) . El aliviadero tiene una capacidad de 150.000 pies cúbicos/s (4.200 m 3 /s) en la elevación máxima del embalse. [3] El embalse de Dworshak es el nombre del lago formado detrás de la presa. En niveles máximos normales de agua de 1.600 pies (490 m) sobre el nivel del mar, el embalse se extiende 53 millas (85 km) río arriba, cubriendo 17.090 acres (69,2 km 2 ) y conteniendo 3.468.000 acres-pies (4,278 km 3 ) de agua con 175 millas (282 km) de costa. [25]
La planta hidroeléctrica ubicada en la base de la presa es una estructura de hormigón de 428 pies (130 m) de largo y contiene una turbina de 346.000 hp (258.000 kW) y dos turbinas de 142.000 hp (106.000 kW) que alimentan un generador de 220 megavatios (MW) y dos de 90 MW, respectivamente, para una capacidad total de 400 MW. La carga hidráulica nominal para la central eléctrica es de 560 pies (170 m), con un máximo de 632 pies (193 m) cuando el embalse está lleno y un mínimo de 417 pies (127 m) requerido para la generación de energía. [3] Se pueden liberar hasta 10.500 pies cúbicos por segundo (300 m 3 /s) de agua a través de la planta de energía a capacidad máxima. [4] La capacidad de sobrecarga de las dos unidades pequeñas es de 103,5 MW y la de la unidad grande es de 253,0 MW, para un total de 460 MW. [4] Si se instalan las unidades 4, 5 y 6, cada una con una capacidad de 220 MW, llevarían la capacidad de generación total a 1.060 MW, convirtiéndola en una de las plantas hidroeléctricas más grandes de Idaho. [4] [25]
La capacidad de almacenamiento total utilizable o capacidad activa del embalse de Dworshak, incluyendo el control de inundaciones, es de 2.016.000 acres-pies (2,487 km 3 ). [3] La capacidad inactiva (la parte de la capacidad del embalse que se encuentra por debajo de las salidas de generación de energía y las obras de salida del río inferior) es de 682.000 acres-pies (0,841 km 3 ), y la piscina muerta (debajo de las obras de salida del río) corresponde a un almacenamiento de 770.000 acres-pies (0,95 km 3 ). Además, el embalse tiene una capacidad de sobrecarga (por encima de las compuertas del aliviadero) de 92.000 acres-pies (0,113 km 3 ), lo que eleva la cantidad máxima de agua que se puede retener detrás de la presa a 3.560.000 acres-pies (4,39 km 3 ). [26]
La mayor parte de la capacidad activa que no se utiliza para el control de inundaciones se utiliza para la producción de energía. Debido a que la presa Lenore en el río Clearwater nunca se construyó, Dworshak no puede usarse como una instalación de energía de pico. Por lo tanto, la planta de energía funciona como una planta de carga base , con una descarga relativamente constante. Las tasas de descarga de la presa solo aumentan significativamente durante los veranos de aguas altas, cuando las inundaciones requieren la apertura de los aliviaderos. La planta de energía genera un promedio de 1.693 millones de KWh cada año. [3] Las descargas de agua de la presa Dworshak también se controlan para optimizar la generación de energía en cuatro presas aguas abajo en el río Snake y cuatro más en el río Columbia. [27]
Cada invierno, el nivel del embalse de Dworshak se reduce un promedio de 155 pies (47 m) para prepararse para la crecida anual de North Fork, que alguna vez pudo alcanzar más de 100.000 pies cúbicos/s (2.800 m3 / s) después de un fuerte deshielo. El embalse debe mantener un mínimo de 700.000 acres-pies (0,86 km3 ) de espacio de almacenamiento de inundaciones invernales, y las liberaciones de la presa se operan de modo que los niveles de agua alcancen un máximo de 1.570 pies (480 m) en julio. Sin embargo, las reservas anuales de control de inundaciones varían con la cantidad de nieve acumulada en la cuenca de drenaje de 2.440 millas cuadradas (6.300 km2 ) por encima de la presa. La reducción anual del nivel del agua para el control de inundaciones generalmente comienza en septiembre y termina el 1 de abril del año siguiente; las inundaciones por deshielo se capturan en el embalse entre abril y julio. [28] Aunque el embalse cubre más de 17.000 acres (69 km 2 ) en su nivel máximo, la superficie disminuye a 9.050 acres (36,6 km 2 ) en el punto más bajo de la reducción. [28] El espacio de almacenamiento de inundaciones en Dworshak se puede intercambiar con otras represas importantes en el sistema del río Columbia , incluidas las grandes represas del cauce principal del río Columbia, como Grand Coulee , dependiendo de los diferentes requisitos de control de inundaciones en la cuenca del río Columbia.
Las descargas de agua de Dworshak también están programadas para beneficiar la migración del salmón del Pacífico y la trucha arcoíris en los ríos Clearwater, Snake y Columbia. Desde finales del verano hasta el otoño, se descargan grandes volúmenes de agua fría a través de los desagües de bajo nivel de la presa para ayudar a enfriar el agua en los ríos río abajo, creando temperaturas más adecuadas para estas especies de peces. [29] Estas descargas ambientales o de "aumento del caudal" aumentan significativamente los niveles de agua durante el final del verano, con hasta 14.600 pies cúbicos/s (410 m3 / s) que se descargan a través de la presa en agosto y 10.400 pies cúbicos/s (290 m3 / s) en septiembre. La temperatura del agua descargada generalmente varía de 46 a 48 °F (8 a 9 °C). [30]
Uno de los principales beneficios que destacan los defensores de la presa Dworshak es que proporcionaría recreación y beneficios económicos asociados a los residentes locales. Se estima que la visita anual a Dworshak es de entre 110.000 y 140.000 personas, principalmente durante los meses de crecidas del verano. Las actividades recreativas incluyen paseos en bote, esquí acuático, acampada, pesca, senderismo y caza; hay seis rampas para botes junto al embalse. El parque estatal Dworshak de Idaho está ubicado en el embalse Dworshak, aproximadamente a 3 millas (5 km) al norte de la presa. [31] El brazo superior del embalse se extiende hasta el Bosque Nacional Clearwater . [32] Hay un centro de visitantes regional en la presa Dworshak, y se ofrecen visitas guiadas a la presa misma. Sin embargo, la gran reducción anual del nivel del embalse hace que las rampas para botes y los puertos deportivos estén fuera del alcance durante meses cada año y que se vea un antiestético "anillo de bañera" a lo largo de la costa. Un estudio de la Universidad de Idaho calculó que este modo de operación causa la pérdida de entre 4,5 y 5,9 millones de dólares de ingresos turísticos cada año. [33]
La creación de un estanque de aguas estancadas a lo largo de 85 kilómetros de la bifurcación norte ayudó anteriormente a las operaciones de tala en la región, aunque la escala de la industria maderera ha disminuido significativamente desde el siglo XX. Alrededor de 81 millones de pies tablares se transportaron en el embalse de Dworshak entre 1988 y 1991; sin embargo, los troncos no han sido transportados en barcazas en el lago desde 1991. Esto se debe en parte a la implementación de un plan de aumento de caudal a fines del verano que requiere mayores reducciones del embalse, colocando las instalaciones de manejo de troncos muy por encima del nivel del agua, y también debido al desarrollo de caminos de tala en zonas rurales que permiten un transporte más eficiente por camión. [34] Se ha sugerido que parte del espacio de control de inundaciones de Dworshak se traslade a la presa Grand Coulee en el norte de Washington para proporcionar más agua para el aumento del caudal; esto traería los beneficios adicionales de mejorar la recreación en el lago. [35]
