El pantano del Ebro : estudio técnico de sus obras hidráulicas by FUNDACIÓN JUANELO TURRIANO

EL Pf\NTf\NO DEL EBRO

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M. LORENZO PARDO

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MADRID IMP . DE RAMONA VELASCO, VIUDA DE P. PÉ~ Z _,,,,.Calle de la Libertad, núm. 31. ~

1919

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ES PROPIEDAD

HOMENAJE A LA MEMORIA DE UN JEFE Y AMIGO INOLVIDABLE

Don Alejandr->o /V\endizábal y /V\ar->tín antiguo Jefe de la División hidráulica del Ebro.

TRIBUTO DE RESPETUOSO AFECTO Y DE AGRADECIMIENTO A LOS INGENIEROS

Don J. /V\anuel Alonso y Zavala autor del informe técnico y

Don Rodolfo Gelaber->t y Viana ,Jefe del Servicio Central Hidráulico.

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RCLRRFICIÓN -PRELIMINAR - - ---···········-·-···

Casi todo lo que en este volumen figura ha sido publicado ya, pero el expreso deseo de algunos compañeros de profesión nos obliga a reunirlo. He aquí la procedencia de sus varios capítulos. La breve noticia que le encabeza formaba parte del folleto dedicado por el Excmo. Sr. D. Amós Salvador a la divulgación y propaganda del proyecto. La condensada y esquemática explicación del régimen de funcionamiento del pantano, que sigue, está sacada de un libro anterior, EL PANTANO DEL EBRO, del cual constituye éste una ampliación de carácter especialmente técnico. Tal explicación previa es indispensable porque al régimen de funcionamiento ideado para conseguir el aprovechamiento más ventajoso de las aguas acaparadas en el embalse, obedecen la disposición y el cálculo de las obras propiamente hidráulicas, cuya descripción y justificación es objeto de este nuevo libro. Entre los restantes capítulos se distiuguen los primeros, muy breves por cierto, que están sacados de EL PANTANO DEL EBRO, de los tres últimos que proceden de la publicación realizada por nuestra Revista de Obras Públicas.

ACLARACIÓN PRELIMINAR

VIII

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Fácil es apreciar la gran diferencia que mes.ia entre unos y otros. Los propósitos respectivos no podían ser más distintos, pues mientras al escribir los primeros perseguíamos la divulgación, esto es, el i.nterés de un crecido número de lectores, cuando componíamos, como final obligado de nuestro trabajo profesional, la Memoria de donde están copiados los últimos, no pensábamos más que en la exposición ordenada de razonamientos justificativos persiguiendo la mayor concisión compatible con una suficiente claridad. Lo uno iba dirigido a un lector desconocido cuya atención era preciso despertar, lo otro a la Superioridad representada en el terreno técnico por nuestros Jefes, es decir, por • un escaso número de personas de elevada y reconocida competencia técnica, con cuyo interés se podía contar de antemano porque forma parte de un deber, que es cumplido siempre con escrupulosidad entusiasta. De esta explicación se deduce, que cuantos conozcan ya aquel libro, deberán iniciar la lectura de éste por la del capítulo V, pues únicamente en él y en los dos siguientes, es donde podrán encontrar alguna novedad. Por el contrario, todos aquellos que no tengan un conocimiento anterior del proyecto podrían notar la falta de una exposición sucinta de las condiciones características del embalse y de las aguas aprovechadas para alimentarle. Tratamos de evitar esta deficiencia con la sinopsis de datos que hemos añadido a la noticia brevísima del proyecto con que comienza el libro.

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DEDICATORIA

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A LOS INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS

Como decimos al principio, la publicación de este nuevo libro se debe a la solicitud cariñosa de algunos compañeros, pero en esta agradecida solicitud no vemos más que una obligación. Sin una aclaración previa y neoesaria, que nos apresuramos a hacer en descargo de nuestra conciencia, podría parecer osada e impertinente esta dedicatoria. No es el proyecto, ni siquiera la parte de él contenida en este libro, lo que dedicamos a nuestros compañeros, sino solamente la buena voluntad y el entusia~mo que en su redacción pusimos para hacernos dignos-con la contribución de todas nuestras fuerzas-de ostentar un título que han rodeado de prestigio los talentos y patriotismo de tantos españoles esclarecidos. No brindamos el trabajo, brindamos el sentimiento que le ha inspirado. Tranquilizada nuestra conciencia con esta aclaración, que asigna á nuestro ofrecimiento un valor puramente afectivo, compatible con la mayor y más justificada modestia, podemos confe·sar sinceramente, sin escrúpulos ya, que nos proporciona una íntima e intensa satisfacción, de la cual no sería justo privarnos.

M. LORENZO PARDO

I BREVE NOTICIA DEL PROYECTO

CJ\f'ÍTULO f'füMEflO

BREVE NOTICIA DEL FROYECTO El Ebro vierte anualmente en el Mediterráneo, como mínimo, unos 14.000 millones de metros cúbicos de agua, en su casi totalidad perdidos para la economía nacional. Esta elevadísima cifra, debida a una gran irregularidad en la caída de la lluvia y a la precipitada circulación del agua por los pendientes cauces de los ríos y arroyos tributarios, acusa la relativa escasez de su aprovechamiento actual y la posibilidad de crear otros nuevos de gran importancia y elevado rendimiento. Sin suspender o reducir una circulación constante y espléndida, indispensable para la satisfacción de ciertas necesidades fluviales, puede ser reducida esa pérdida, que representa un verdadero despilfarro de nuestra riqueza. Bastará para ello retener en los períodos de abundancia excesiva, y aun peligrosa, las aguas necesarias para suplementar el caudal del río durante las épocas anuales de escasez. Y como quiera que la potencialidad de un río se mide por su

EL PANTANO DEL EBRO

caudal constante y asegurado, o sea por el que circula en esos períodos de aguas escasas, la del Ebro puede ser considerablemente aumentada, pues sobran recursos para conseguirlo. Tal es el objeto del pantano del Ebro. Su cabida será de 540 millones de metros cúbicos, muy suficiente para satisfacer las apremiantes necesidades actuales y todas las que pueden ser sentidas en un porvenir bastante remoto. Con la enorme reserva acaparada anualmente en el pantano podrán ser suplementados los estiajes en importante proporción, variable con el lugar. En la zona central de la depresión ibérica-Rioja, Navarra y .Aragón-, donde se han desarrollado los regadías más extensos y productivos y donde, por tanto, la escasez actual se hace sentir con más intensidad, puede ser asegurada la circulación constante de un caudal de 70 metros cúbicos por segundo. Aun descontando el agua necesaria para alimentar los grandes canales de riego que en tal zona existen, podrá quedar un remanente superior a 4.0 metros cúbicos por segundo, que puede ser destinado a otros usos, fomentadores. como aquéllos, de nuestra producción.

••• Los beneficios de esta trascendental transformación del régimen circulatorio del Ebro serán inmediatos. El país está preparado para disfrutarlos en el acto de su realización. Efectivamente, las grandes obras de aprovechamiento de las aguas del Ebro o se cuentan entre las más antiguas de España o tienen una existencia suficiente a garantizar su eficacia. Entre las de riego figura, en primer término, el canal Imperial de .Aragón. Domina una zona de 28.000 hectáreas, sumi-

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nistra agua para el abastecimiento de varios pueblos y aun de poblaciones tan importantes como Zaragoza, y produce una fuerza de 2.0 00 caballos, consumida casi totalmente en las industrias locales. Todo está dispuesto para poner a contribución las aguas que el canal es capaz de derivar del Ebro, pero cuando llega el estiaje falta hasta la indispensable para las necesidades más perentorias. Bajan por el río 8 metros cúbicos por segundo y harían falta 2ó o más, que el canal puede conducir con gran holgura. Como las necesidades crecen, la insuficiencia se hace sentir más cada año y la pérdida va en aumento. La construcción del canal de Lodosa (hoy Victoria-Alfonso), no pudo ser acometida por falta de alimentación. Fué autorizada cuando surgió , con la posibilidad de crear el embalse de Reinosa, la de asegura~ su dotación legal. Sin embalse regularizador, su misión quedaría limitada a proporcionar riegos eventuales, inseguros y escasamente productivos. Con él, creará una riqueza comparable con la que debe su existencia al canal Imperial de Aragón. En proporción mayor o menor, todos los restantes regadíos del-Ebro sufren hoy las consecuencias de la escasez y tocarán los beneficios de la transformación. Su extensión, incluida ya la zona del canal de Lodosa, será de unas t 10.000 hectáreas, el décimo, aproximadamente, de la total regada en España, cuya superficie, aun siendo escasa, produce una cuarta parte del rendimiento inmediato de nuestra agricultura .

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EL PANTANO DEL EBRO

Muy importante, también, es el aumento de potencia en los saltos aprovechados e importantísimo el de caudal en muchos lugares donde su falta había impedido o dificultado el aprovechamiento económico y remunerador. El incremento inmediato de los principales, de los que tienen sus instalaciones dispuestas para aprovechar el paso de caudales superiores a los actuales de estiaje, será d·e unos 50. 000 caballos, que vendrán a sumarse a los 40.000 que, como máximum, rinde el Ebro ahora de un modo constante. En mayor proporción aumentará la energía total aprovechable, o sea la energía potencial del río, que es hoy de 140.000 caballos, y SP.rá, cuando el pantano se construya, de 324. 000 caballos. Las comunicaciones serán más fáciles, las aguas mejores, o si se quiere, menos peligrosas para ciertos usos. Por último, en una buena parte del valle, el temor a las devastadoras avenidas del río se habrá alejado mucho con la disminución de las probabilidades del hecho y la eficaz reducción de su importancia .

Los valles de Campóo ofrecen lugar adecuado para constituir esta enorme reserva. El dique necesario para contenerla es de longitud escasa y altura sumamente reducida, porque, merced a la concurrencia de excepcionales circunstancias geográficas, pueden ser embalsados tres valles; el principal y los de dos afluentes de primer orden, el Proncio y el Virga. La ex ten -ión total ocupada por el embalse será de 61 kilómetros c11adrados. Su lougitud, o sea el mayor desarrollo de un itineraiio interior, continuo, sin inflexiones ni repeticiones de

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lugar, tendrá 22 kilómetros, y más de 100 kilómetros su orilla o perímetro . Inundará varios poblados y ocupará una buena parte de los términos de otros, pertenecientes en su casi totalidad a la provincia de Santander, en su parte SE., limítrofe con la de Burgos, que será también afectada, aun cuando en proporción mucho menor. El número de casas comprendidas en la zona de imprescindible expropiación es de 250, y el de habitantes de forzoso traslado de t. 1OO y 1. 2 OO. De los 61 kilómetros cuadrados ocupados por el emba.1;e, no bajarán mucho de 50 los que están yermos y de 25 ó 30 los que, por su constitución y por el natural y frecuente encharcamiento de su superficie, no podrían ser económicamente roturados en provecho de la ganadería del país, su principal riqueza . Pero a pesar de ello, y aun cuando el número de expropiados y de viviendas son inferiores a los correspondientes a un sólo pueblo poco importante de otras regiones españolas donde las condiciones de vida imponen la aglomeración en centros alejados, los problemas derivados de la ocupación serán los de solución más difícil y costosa, sobre todo si para estimar su dificultad y su coste se comparan con la dificultad y coste de las obras necesarias para la creación del embalsP,. Estas obras pueden ser ejecutadas en un plazo de cinco años, que aun podría reducirse si existe el propósito decidido de acelerarlas, y por una cantidad de poco más de 7 millones de pesetas, cuya cantidad pudo ser reputada de holgada cuando los precios eran estables. La obra máii importante, o sea el dique, solamente consumirá. una tercera parte de la cantidad total. ResulLaría así el metro cúbico de embalse a O, O13 pesetas,

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precio ínfimo si se compara con el coste unit.ario de la mayor parte de los pantanos europeos, y muy reducido en relación con los baratos de España, aun contando entre ellos los económicamente excepcionales de Guadalcacín, en Jerez de la Frontera-el mayor que existe en nuestro país- , y el primitivo de La Grajera, en Logroño. El valor de las ocupaciones e indemnizaciones diversas aumentará ese coste; pero la diferen,cia es tan importante , que ofrece amp lio margen para satisfacer ese valor sin pérdida de la ventaJa económica . · El presupuesto de la obra resultará, en cualquier caso, inferior al beneficio anual obtenido, no ya por el país, sino por el Estado. Si como término ·de comparación se toma el rendimiento de las aguas almacenadas, la ventaja sobre la generalidad de los pantanos construídos es mucho mayor, porque las del Ebro tienen un valor enorme a consecµencia de la gran repetición y aislada importancia de los aprovechamientos de que son objeto .

••• Para resolver el problema local planteado se proponen dos soluciones de simultánea aplicación: el fomento de la actividad industrial del país, bastante despierta ya, y la colonización de terreno::, próximos, actualmente yermos. Como base indispen:;able para ambas se ba estudiado una red de nuevas vias férreas y carreteras. Los proyectos de estas vías han sido incorporados-con el carácter de complementarios-al general del pantano, y le acompañarán en la información pública que debe preceder a su aprobación definitiva.

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CONDICIONES TÉCNICAS DEL ··:·::............................. -............................... LUGAR DE E:MPLAZ~MIENTO ::::::: ............................................................ ,

La impermeabilidad del vaso está garantizada por el origen, naturaleza y disposición del terreno, por algunos hechos de observación diaria y por otros varios acusados por los sondeos y trabajos de reconocimiento geológico del país. Así, por ejemplo, la aparición de agua artesiana por bajo de las capas impermeables atravesadas por los sondeos, la escasa variación y -escasísima iinportaneia de los agotamientos que exige la explotación de las minas de lignito, cuyas galerías cruzan el fondo de la Virga, con frecuencia embalsado naturalmeute, la permanencia del agua a niveles distintos, y algunos otros, no dejan luga-r a dudas .

• *. La alimentación está asegurada por la aportación de una cuenca poco extensa en relación con la enorme capacidad del vaso, pero muy copiosa en recursos hidráulicos. Su superficie es de 5 00 kilómetros cuadrados; la lluvia anual media es de 1.347 milímetros; y el coeficiente de circulación o aprovechamiento, en largo plazo, de 0,55. Las observaciones realizadas durante los años 1915, 1916 y 1917, es decir, después de terminado el proyecto, confirman estas cifras , asignando a la alimentación invernal media un valor ligeramente superior al de 346.700.000 metros cúbicos, que sirvió de base a todos los cálculos .

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La lluvia caída directamente sobre el embalse supera en mucho a la evaporación. La observada en aparatos Piche, que arrojan alturas muy superiores a las reales, alcanzan tan sólo una cifra de 53O milímetros. El evaporímetro de cubeta no acusa. más que 3 50 milímetros. Según las experiencias de Arlés, la efectiva no pasará de 250 milímetros. Dedúcese de aquí, que no solamente no habrá pérdida alguna por este concepto, sino que puede contarse con un volumen alimentador suplementario, con el debido al mayor aprovechamiento de las aguas caídas directamente sobre el embalse.

"'*"' Las aguas llegarán al pantano limpias, es decir, desprovistas de acarreos. Para confirmar este importante extremo se han practicado muchas dosificaciones de materias sólidas contenidas en la unidad de volumen líquido. Las muestras fueron recogidas en lugares y épocas muy distintos. Numerosos ensay0s químicos realizados sobre las mismas muestras, permiten atribuir _a las escasas materias recogidas un origen orgánico. La natural oxidación, que es consecuencia de una dilución grandísima y de la eficaz acción del tiempo, las eliminará parcial o totalmente. Entre las varias corrientes de agua que en su día han de alimentar el pantano, solamente puede ser atribuído un carácter torrencial a la del río Híjar, pero entre el canal de evacuación del torrente y el embalse, media un dilatadísimo cono de deyección y una amplísima vega, la de Reinosa. Esta vega es cruzada por los ríos Ebro, Híjar e Izarilla reunidos, siguiendo un cauce sinuoso de reducidísima pendiente, en cuyas orillas ni se aprecian vestigios de erosión ni se observan depósitos apreciables.

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Las especialísimas condiciones del embalse se deben a la existencia de un accidente geográfico determinado en la época de emergencia de la cordillera cantábrica. El va::;o propiamente dicho, o por lo menos la parte más interesante de él, constituye el fondo colmatado en edades recientes, pero no contemporáneas, de un antiguo lago, a cuya desaparición ba contribuido, además, la erosión superficial y lenta de las capas rocosas que lo limitaban en el lugar donde se proyecta la presa. Con el pantano se preten<le restablecer su existencia dotando al Ebro de una alimentación lacustre regularizadora de su régimen .

II RÃ&#x2030;GIMEN DE FUNCIONAMIENTO DEL PANTANO

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C/\f'ÍTULO SEQUNDO

RcGI/V\EN DE FUNCIONA/V\IENTO ······-······· ······-·•··········-················-···········--····· ···············-··························· ······-········ ·····------· ·················· ··-······ ························ ································ ······································-··············· ········-·-·········· ···· ···········

DEL PANTANO ············ ············•···········-··························--······ ·····························--························•···············

Según dijimos ya en otro trabajo destinado a la divulgación del proyecto ( 1), se acusan en el Ebro, con gran precisión, tres tramos esencialmente distinto.:; . La índole de los aprovechamientos guarda íntima relación con las correspondientes condiciones naturales. Los del primer tramo tienen carácter industrial. Se aprovecha para la producción de energía transportable la gran pendiente del río, los saltos de gran altura que es posible crear económicamente. En esta zona estáu, entre otros, los grandes saltos de EL Porvenir de Burgos y de la Sociedad Hidroeléctrica Ibérica. En va(1) Véase El pantano del Elbro.-Zaragoza, 1918.

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rias industrias, y particularmente en la harinera, se consume la energía aprovechada mediante multitud de instalaciones menos importantes. No se practica en este tramo superior el riego artificial porque no lo consiente el acentuado relieve del suelo ni lo exige el cultivo, en general pratense, por la abundancia, constancia y regularidad de las lluvias, elevada humedad de la atmósfera y escasa temperatura media. El tramo medio es principalmente agrícola. El valle se abre nruscamente. Sobre las tendidas rnárgen.e"s existe una espesa capa de materiales tenues que ofrece un suelo de fácil cultivo y gran fertilidad. Como las lluvias son escasas y_ poco oportunas, es preciso recurrir al riego, que se efectúa, casi exclusivamente, merced a la sangría de las corrientes superficiales. La configuración topográfica del valle general del Ebro y la distribución y circulación de las aguas meteóricas, imponen en las partes extremas de este segundo tramo el aprovechamiento preponderante de las corrientes tributarias. Por el contrario, en la parte central, desde Logroño a Sástago, los reg:\díos están alimentados principalmente con aguas derivadas del Ebro. Es esta la región de los grandes canales de riego. Comprende la zonas-de la Rioj a Baja, de la Ribera de Navarra, de Zaragoza y del Bajo Aragón y entre otros muchos, menos ca.paces, los canales Imperial, de Tauste y de Lodosa. Los primeros regadíos de esta zona media central di ponen de agua suficiente para la satisfacción de sus necesidades actuales. Las sucesi~as derivaciones van reduciendo tanto el caudal del río, que no tarda en faltar la indispensable para las más apremiantes en los que les siguen. •

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Los regadíos inferiores vuelven a estar bien abastecidos porque la aportación de los afluentes y las escorrentías de los riegos anteriores proporcionan el agua necesaria. La máxima escasez, que llega a ser caren~ia absoluta por completa desecación del cauce, como sucede en el trozo que sigue a la presa del canal Imperial de Aragón, regístrase precisamente en esa zona de los grandes canales donde los regadíos adquieren su mayor extensión e importancia. En el tercero y último tramo, los intereses industriales vuelven a ser preponderantes. Los pequeños regadíos salpicados en las márgenes del río tienen escasa importancia total. En cambio existe la posibilidad, determinada por la configuración del terreno en el cruce de la cordillera litoral catalana, y por la constancia de caudales relativamente crecidos, de crear enormes aprovechamientos de energía. Hoy día se han realizado ya, entre otros, dos muy importantes, los de las Sociedades Electrometalúrgica, de Sástago, y Electroquímica, de Flix. Mención aparte merecen los especiales riegos del delta, asegurados por la reciente construcción de interesantísimas obras . Dedúcese de este ligero examen de la 0.siografía del Ebro, que el interés máximo de una mejora de su régimen de estiaje está en esa zona media de los grandes canales. Y es así, no solamente porque es donde se hallan más comprometidos los mayores intereses que la beneficiosa influencia del río ha perrrútido crear, sino porque es donde podían ser creados otros nuevos, con ellos comparables en importancia y rendimiento. Un estudio detenido del régimen fluvial en relación con los aprovechamientos actuales y posibles, demuestra que se llega a obtener el máximo efecto útil del agua retenida en el embalse cuando se consigue en esa zona media la mayor regularidad.

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A esta máxima regularidad deberá obedecer el régimen de funcionamiento del pantano, cuyo objeto será, por consiguiente, asegurar en la zona media del Ebro la cfrculación constante de un caudal de agua tan elevado como lo consientan los recursos hidraulicos de la cuen ca alimentadora.

El cumplimiento de este propósito exigfrá dar salida a las aguas acopiadas durante el invierno, en cantidad mayor o menor, según sea menor o mayor el caudal que circula en un lugar de esa zona convenientemente elegido. Para el estudio han servido de base las observaciones practicadas en Zaragoza. Era la única estación de aforos aprovechable. Se ha aprovechado, y no elegido, sin que ello quiera decir que esté mal situada para el caso. El objeto del pantano dista mucho de ser el que ha llegado a suponerse, esto es, evitar a la región aragonesa el triste espectáculo de una depauperación extremada del soberbio río cuyo nombre tan íntimamente unido está a su vida, a su ideología popular y a su historia. El caudal que circu 1a por Zaragoza mide la potencialidad económica del Ebro, su virtualidad, en tanto no se construyan nuevas obras de aprovechamiento o no se amplíen los actuales consumos. El ideal p -:i ra la región y par~ España, será que ahora se aumente el caudal todo lo posible, mucho, y después, cuanto antes, que vuelva a disminuir por haber encontrado provechoso y remunerador empleo de las aguas conquistadas. Los caudales mínimos del Ebro, los corrtlspondientes a los días de estiaje extremado, suelen variar poco. Es natural que así suceda, pues esos caudales son debidos a las aguas filtradas por el terreno, y tienen lugar en días en que todos los años sucede lo mismo, esto es, que no llueve por ninguna parte. La causa úni-

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ca de la circulación de las aguas está sometida a una regularización natural y eficacfoima. La curva 1 de la figura 1. ª representa la ley de variación de esos caudales rninimos. Su examen confirma lo indicado. Por el contrario, la duración de los períodos de máximo estiaje y su multiplicidad varían enormemente de unos años a otro.5. Dedúcese de lo anterior, que aun cuando los e;tiajes varíen poco, el volumen necesario para a::;egurar la circulación de un caudal cualquiera que le supere, val'iará muchísimo. Así, por ejemplo, para suplementar el caudal del Ebro de tal modo que quede asegurado et paso de 7 O metros cúbicos por segundo durante el período estival, serían necesarios volúmenes que pueden o::;cilar entre valores tan alejados como los siguientes: Metros cúbicos.

Año 1908 •................•........•.... ldem 1916 .............•....... . .. . ....

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Dedúcese de aquí que la disponibilidad de una reserva constante , aseguraría caudales de verano mayores que los actuales, pero muy diferentes entre sí. Análoga variación se observa en el volumen a que ascienden anualmente los recursos .hidráulicos de la cuenca alimentadora del embalse. En el período invernal formado por los últimos meses de 1909 y los primeros de 191 O, hubieran podido recogerse 534 millone:i de metros cúbicos, en tanto que el de 1912-13, solamente hub2era ofrecido et volumen muy inferior de 2 09 millones. Señálanse, por consiguiente, dos irregularidades: la irregu-

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laridad local, la ocasionada por la irregular caída de la l luvia en Campóo y la irregularidad general debida en parte al resto de la cuenca general del Ebro, y muy _principalmente a la variación meteorológica en el Pirineo, transmitida al Ebro por el río Aragón. Existe entre las dos irregularidades, la local y la general, un cierto paralelismo o, mejor dicho, una correspondencia, quemodifica la importante y decisiva influencia de estas otras regiones vertientes, pero es una correspondencia inversa, es dt cir, que a un invierno seco suele suceder un estiaje acentuado o, 10 que es lo mismo, un año en el cual el volumen suplementario del Ebro debería ser muy grande, y recíprocamente. Dedúcese de aquí que si se empleara cada verano totalmente el agua acumulada durante el invierno, los años abundantes, aquellos en que la necesidad es menor, tendrían un caudal de estiaje enorme, fantástico, en tanto que el de los .años de gran sequía, de verano muy duro y prolongado, sería escasamente mayor que el actual. Una representación gráfica fijará la idea que queremos expresar en estos párrafos. A ella recurrimos solicitando del lector un momento de atención. Poca será suficiente para-que el dibujo le muestre lo que dificilmente lograríamos explicar de otro modo. No en balde en la expresión vulgar suele ser equivalente el calificativo de gráfico al de expresivo y claro. Llevemos a partir de una línea horizontal sobre varias líneas verticales equidistantes, longitudes proporcionales a los volúmenes aportados al embalse por la cuenca. alimentadora durante los períodos invernales de acapara.miento. Dichas magnitudes son las representadas en la parte superior del cuadro por medio de una doble línea gruesa. La. escala es arbitraria, puede ser cual-

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quiera, por ejemplo, la señalada en las márgenes laterales. Cada una de las magnitudes así acusadas es una representación gráfica del volumen de agua aportado en el correspondiente invierno. Obsérvase, desde luego, que no se suceden bruscamente los años más abundantes y los más escasos, sino que entre ambos median otros de abundancia menguante y creciente. Existe una cierta regularidad en la variación de los recursos disponibles. Las necesidades varían más profunda e irregularmente, pero en general los veranos más secos suceden, según expusimos, a los inviernos menos abundantes. Si sobre líneas verticales intercaladas entre l as anteriores llevamos a partir de la misma horizontal y en la misma escala empleada para la represen Lación de los r ecursos, magnitudes que representen, sucesivamente, los volúmenes necesarios para asegurar la circulación por Zaragoza de 3 O, 4 O, ..... , 9 O metros cúbicos por segundo, la comparación de unos yde otros es sumamente fáci l. Cada una de las líneas intermedias se habrá convertido en una escala graduada en caudales, aun cuando en realidad se trate de una escala de volúmenes. En términos matemáticos diríamos que son otras tantas escalas transformadas. Un ejemplo facilitará su lectura y aclarará el concepto elemental ex puesto. Durante el estiaje de 191 Ohubiera sido preciso suplementar el Ebro con un volumen de 20 O millones de metros cúbi,cos para que el caudal no hubiera bajado de 75 metros cúbicos por segundo. El mismo volumen no hubiese consentido asegurar sino un caudal de 41 metros cúbicos por segundo durante el estiaje de 1916. 3

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Bastará medir con cada una de las escalas transformadas la representación gráfica correspondiente al invierno anterior, para conocer inmediatamente el caudal que las aportaciones de cada período de acaparamiento permitiría asegurar en el de estiaje o sequía que le sigue. La op6ración ha sido efectuada gráficamente mediante el trazado de unas cortas líneas de puntos que van refiriendo cada una de las :magnitudes representadas por un doble trozo grueso a la escala transformada que le sigue. Estas mediciones sucesivas arrojan las cifras consignadas al pie del cuadro, que una simple lectura permite comprobar. La cuantía de estos caudales de estiaje es muy yariable. Así, por ejemplo, en el verano de 1910 hubiera podido ser de 120 metros cúbicos por segundo, cifra fabulosa si se compara con los actuales, en tan Lo que en el de 1912 no hubiera llegado a 5 O metros cúbicos por segundo, caudal que apenas excede á las necesidades del momento, incluyendo ya entre ellas las que en un plazo breve ha de crear el canal de Lodosa. La línea 2 es una representación gráfica de la variación acentuadísima de estos caudales. Si se compara con la 1., obsérvase desde luego una importantísima mejora. En el caso más desfavorable el estiaje mínimo queda triplicado. Pero los recursos hidráulicos de la cuenca consienten alcanzar ventajas mucho mayeres. Bastará para ello el sencillo artificio de conservar en el fondo de un embalse suficientemente capaz, como remanente para su empleo oportuno, las aguas sobrantes o no aprovechadas en los veranos que siguen a los inviernos muy abundantes . La línea representativa de este nuevo régimen de estiaje será la 3.

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Hasta la considerable cifra de 80 metros cúbicos por segundo puede ser ampliado y regularizado el estiaje del Ebro en Zaragoza con los recursos proporcionado-, por la cuenca alimentadora. Diversas circunstancias de carácter económico han aconsejado, sin embargo, reducir algo esta elevada cifra. EL caudal asegurado guarda, en efecto, una íntima relación con la cap3:cidad del embalse así amplificado en sus proporciones y en sus fines, y la capacidad co?- la superficie de los terrenos invadidos, número de viviendas afectadas y cuantía de la influencia material sobre las industrias del país ..... , en una palabra, con el coste total de la obra. Un detenido análisis de la cuestión ha permitido deducir con suficiente rigor, que la capacidad de coste relativo mínimo es la propuesta de 450 millones de metros cúbicos, ampliable a 540 millones mediante el manejo adecuado de cie1 tos órganos facultativos. A. esta capacidad corresponde un caudal de estiaje teórico de 70 metros cúbicos por segundo. Diversas pérdidas o faltas de a provechamiento, muy ampliamente tomadas en consideración, no permitirían contar con un caudal superior a 65 metros cúbicos por segundo. La curva 1 se transforma así, en definitiva, en la 4, que es expresión gráfica de la constancia de un estiaje mínimo próximamente cuádruple del medio actual. No necesitamos esforzarnos para poner bien de manifiesto las enorme.s ventajas del régimen transformado. El Ebro se habrá engrosado, enriquecido, pero no al azar, sino de un modo constante, regulado. Llegado el período de aguas bajas, alcanzará una cifra por bajo de la cual no bajará ya, cualquiera que haya sido la caracte-

25 M. LORENZO PARDO ············· :·........................................ ·······································-············································· rística pluviométrica del año. No habrá años secos ni años abundantes, malos ni buenos, todos serán sensiblemente iguales. Las cuantiosas riquezas alimentadas por el gran río quedarán completamente aseguradas. Si de nuevo comparamos las divers'l.s curvas de régimen de estiaje representadas en la figura, fácil es observar que la 2. -que r epresenta el empleo anual completo de las aguas acaparadas cada invierno-ofrece cuantio::ias ventajas materiales. La 4. y en mayor proporción la 3-si fuera económicamente posible-, las ofrecen de carácter moral. Su regularidad, su constancia, constituyen, sin duda alguna, un poderoso e5tímulo para el intenso fomento de la riqueza pública. Y, sin embargo, la capacidad del embalse, y su coste, no superarán a los indispensables para alcanzar aquella incierta y' variable ventaja material, puesto que h a h abido años corno los comprendidos en el período 1908-1 O, en los cuales la aportación hubiera sido superior a 51 O millones de metros cúbicos, y son frecuentes las aportaciones anuales de 350 a 400 millones de metros cúbicos. ¿Cómo puede ser conseguido este inestimable efecto sin sensible aumento en el coste de la obra? Pues sen.cillamente, mediante el artificio que indicamos ya. Una r epresentación gráfica sumamente elemental y clara le mostrará mejor que cualquier explicación (fig. 2. ª). Nos referimos siempre al mismo período 19 06-17 y manejaremos las mismas escalas empleadas en el cuadro anterior. Fácil nos será, operando con los trocitos de recta que representan respectivamente el volumen aportado por la cuenca y el consumido para asegurar los 70 metros cúbicos por segundo, reproducir la supuesta realidad . Al volumen acaparado durante el primer invierno 1906-7,

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quitémosle el consumido en el transcurso del verano siguiente. Quedará un remanente que será engrosado por la aportación del año próximo. Se irán así acumulando los remanentes del primer período de abundancia. Sobrará agua, y llegará a ser rebasada la altura máxima del embalse en el año 1909. Lo mismo ocurrirá en los siguientes, hasta el 1913, cuyo período de acaparamiento fué precedido de un estiaje rigurosisimo. A partir de esa fecha, las reservas se irán agotando, pero siempre quedará, aun en los años más apurados, un remanente de escasa importancia relativa, pero suficiente, sin embargo, para cubrir el fondo del embalse. De nuevo, en el año 1915, vuelve a haber un volumen sobrante entrando en otro periodo de abundancia hacia cuyo probable fin nos encontramos. Claro es, que cuando la capacidad máxima del embalse es alcanzada, la sustracción del volumen consumido debe ser hecha a partir del limite de esa capacidad . El resto tiene que ser forzos amente perdido, y este volumen que hubiera llegado a alcanzar la considerable cifra de 233. 500. 000 metros cúbicos en el año 191 O, es el que reduce en unos 1Ometros cúbicos por segundo (fig. 1. ª), el efecto regulador máximo teórico del embalse. Sobre la línea de doble trazo grueso que representa, en la figura 2.\ la alimentación anual, se ha señalado, por la correspondiente inicial, la porción que aporta cada mes . Esta notación permite ver que en los años abundantes puede quedar lleno el embalse hacia el mes de Abril, pero en ningún caso mucho · antes. Como las grandes avenidas de primavera, las que con gran diferencici superan a las otoña.les, tienen lugar al principio de la estación, el pantano las recibe y retiene. De este modo llegarán a desaparecer las que en un largo trayecto de rio ocasionan frecuen-

MILLOrfi

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EL PANTANO DEL EBRO

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tes daños y perjuicios, por inundación, arrastre e interrupción· de comunicaciones. De la misma representación pueden deducirse observaciones que se refieren a diversas circunstancias que, en gran proporción y elevada cuantía absoluta, afectan a la vida local y muy especialmente a la marcha actual y futuro desarrollo de sus industrias. Desistimos de pasarles revista por no fatigar la atención del lector, acreditado ya de sufrido. Nos limitamos a señalar la muy caractel'istica de oscilar el nivel del agua en el embalse entre límites relativamente próximos, que corresponden; a la capacidad de 100 a 150 millones de metros cúbicos, y a la total de 450 a 540 millones de metros cúbicos. Esa oscilación habitual u ordinaria será de unos 1 O metros, o sea una mitad de la altura o profundidad máxima del embalse. Véase por qué hemos calificado al pantano del Ebro de lago artificial de nivel variable y regulable.

III LAS

OBRAS

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Cl\F'ÍTULO TEftCE'RO

LAS

OBRAS

Por n ecesidad n acida de la índole especial del proyecto, de su misma importancia, nos vimos obligados a prescindir de antecedentes inadecuados y engaño.,,os, o por lo menos muy difícilmente aprovechables , supliendo su forzosa falta por un intenso esfuerzo de atención. Y no fué porque mediara un propósito inicial deliberado, antes por el contrario, habíamos procurado documentarnos con el conoci miento de las disposiciones adoptadas en los grandes pantanos para seguirlas en la medida de lo posible , gara ntizando el éxito de la empresa. Fué porque ese mismo estudio llegó a convencernos de aquella necesidad. Cada una de las grandes obras comparables con ésta es única. Es la r esultante de condiciones geográficas, políticas, sociales y económicas, propias, especialísimas. Basta pasar revista a los nombres de las más importantes para quedar convencido de ello. Utilizamos, claro está, las adquisiciones más reconocidamen-

' 32

EL PANTANO DEL EBRO

te firmes de la técnica universal, •s in separarnos un ápice de sus más elementales y conocidos preceptos, pero dispusimos las obras de acuerdo con las conclusiones de un proceso analítico, lógico y riguroso. Los elementos fundamentales y característicos del problema ofrecen a la trabazón ideológica de este proceso una base que la ininterrumpida adquisición de nuevos datos hace, por fortuna, cada día más sólida. El régimen del funcionamiento del pantano no solamente define el programa completo de las obras, sino que fija su naturaleza y principales dimensiones. Lo que no queda precisado por los fines esenciales y definitivos lo está por imposiciones del procedimiento de construcción. Todas las obras-nos referirnos a las propiamente hidráuli cas-están íntimamen te relaciemadas, constituyendo un conjunto orgánico. Pueden ser cambiados los materiales o las fábricas, reducido o aumentado el espesor o fortaleza de los el_e mentos resistentes y aun sustituido el sistema de su ejecución, pero no podrán ser fundamentalmente variadas la situación, la disposición o las dimensiones esenciales de una de ellas, sin que se imponga un cambio profundo en las demás. No obstante esta íntima y reconocida dependencia, con objeto de facilitar su descripción y justificación, dividiremos dichas obras en tres grupos, cuya finalidad expondremos sucintamente. 1. 0 La presa o dique de un pantano es su obra esencial. Cierra el paso a las aguas completando el contorno. natural del valle o depresión que ha de contenerlas, en una palabra, crea el emb 1se. Pero la construcción de una presa sobre el lugar ocupado por las aguas del río, sobre su mismo cauce, en cu-yo fondo es forzoso

M. LORENZO PARDO

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buscar, por medio de profundas excavaciones, un sólido apoyo, exige la desviación de la corriente. En el pantano del Ebro, esta desviación será efectuada mediante una presa provisional que deriva las aguas hacia una galer.ía previamente abierta en la ladera derecha . Por ella discurrirán las aguas del Ebro en tanto se efectúa la construcción del dique. Este dique con su galería aneja, que por su situación será llamada de fondo,.constituye el primer grupo, el de las obras de cerramiento o establecimiento.

2. 0 Las aguas retenidas en el embalse lo serian sin finalidad y sin provec.h o si no se dispusiera de un medio de proporcionarles oportuna y discrecional salida. Las tomas o desagües facultativos la ofrecen. Su conjunto forma, con otras de carácter secundario, el grupo de las obras de explotación. 3. º Por último , debe haber obras destinadas a garantizar la existencia del pantano. Esta exige la evacuación de las aguas por descargas o aliviaderos tan amplios que en ningún caso, aun en el ex tremo de sobrevenir· una gran avenida estando lleno el embalse, puedan llegar a rebasar la coronación de la presa. Los desagües que consienten y facilitan la salida de las materias arrastradas por las corrientes alimentadoras tienen también carácter de obms de seguridad.

Únicamente el dique y el aliviadero de superficie o sobradere tienen un objeto bien definido y exclusivo. Los desagües y tomas restantes tienen un objeto múltiple y un carácter mixto.

IV EL

DIQUE

C/\ Ff TULO CU/\ RTO

DIQUE

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El proyecto de la presa o dique del pantano está informado por la imperiosa exigencia de una seguridad suprema. Importantísima es la conservación de esta obra a cuya existencia irán unidos, con insustituíbles lazos de dependencia, intereses enormes, pero aun siéndolo no obligaría a la adopción y acum ulación de todas las garantías que demanda la seguridad de una zona cuya población, muy densa, se ha establecido en las proximidades del río, cuando no en su orilla misma, cumpliendo una ley natural ineludible (figuras 3. ª y 4. ª) . Las colosales pro-porciones del vaso y de su emplazamiento imponen esa acm:nulación . No es lo mismo proyectar y construir una presa destinada a cerrar el paso de varios centenares de millones de metros cúbicos, que hacerlo para crear un embalse de capacidad reducida o corriente, y no es tampoco igual construirlo en la 4

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cabecera de nuestro primer valle general-sobre el Ebro-que en un país inculto o despoblado . .Al idear la estrnctura de la ·presa obedecimos, sin hacer ningún esfuerzo por evitarlo, a la sugestión obsesionante de esta imperiosa exigencia. Y en tal ocasión sí que tuvimos bien presente la experiencia que ofrecen los más importantes desastres ocurridos por la rotura o desquiciamiento de una presa de embalse . .Afortunadamente esta pro vechosa enseñanza no puede ser adquirida en nuestra Patria, no obstante l?. remota antigüedad de sus presas, conocidas y estudiadas por los Ingenieros de todo el mundo; pero a pesar de ello un triste antecedente, muy anterior al desarrollo incesante y creciente de las obras de riego, ha dejado un recuerdo perdurable, que sale con frecuencia al paso de cualquier iniciativa o p,royecto de esta índole. 1 En el presente caso no bastaría el convencimiento personal de la seguridad. Es preciso que ese convencimiento se generalice, que se incorpore a la opinión pública, llegando hasta el extremo de impresionarla por la magnitud del obstáculo opuesto al paso amenazador de las aguas, aunque sin omitir por ello las precauciones y cuidados que exigiría una construcción de resistencia estricta o escasa. Tratándose de los intereses que el pantano del Ebro está llamado a mejorar, ampliar o crear, el coste de cualquier suplemento de obra, por grande que fuera, r epresentaría una insignificante prima de seguro. El tipo de presa ideado obedece fielmente, aunque sin exageraciones pueriles , a este amp lio criterio. Conviene por igual a la naturaleza del terreno que ha de servirle de apoyo y a la proporción en que el país ofrece los m a teriales necesarios. En la información que precedió a estas notas están expuestas con toda claridad las razones por las cuales optamos por un dique

Fig. 3.ª EMl'LAZ AMrnNTO DE L PANTANO .- Lugar de empl az ami e nt o d el diqu e o pres a d e l pantan o , v ist o desde a gu a s arrib a .

Fig. 4.ª EMPLAZAM IENro DEL PANTAN o.-El mism o lugar ob~ervado d esde la lad era izquierda d el E bro , ag uas abaj o .

M . LORENZO PARDO • •·• ••• · · ·

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mixto de piedra imelta-o escollera-y tierra. Lo que ahora pudiéram os decir en apoyo d_e esta solución, sin traspasar los límites que nos hemos señalado, sería una repetición innece,-aria. En cambio, juzgamos oportuno exponer la cousideración en que se funda esencialmente el proyecto y diseño de esta importante obra. Si se examina atentamente la constitución geológica del terreno que sirve de asiPnto al dique, obsérvase que e"tá formado por una sucesión de capas que cambian de carácter en el proµio lugar de su emplazamiento (fig. 5.ª}. Las capas inferiores-las areniscas, calizas y conglomerados-son duras, elásticas, resistentes. Sobre ellas se apoyan otras de gran plasticidad } homogeneidad, como son las margas carbonosas, el carbón y las areniscas blandas que sirven de lecho a los terrenos de formación reciente o actual. Aquéllas constimyen el caparazón o parte resistente del vaso, cuyo desgaste o rotura dió lugar a la apertura del valle y a la desaparición del antiguo lago. La impermeabilidad del vaso estaba encomendada a las segundas, las cuales por su origen-la sedimentación en el fondo de aguas tranquilas-y su naturaleza, son de una continuidad y compacidad extraordinarias. Parece lógico que al intentar una reconstitución geológica proc uremos reproducir, con los medios que la técnica pone a nuestro alcance, el obstáculo natural que en una época remota, cuya duracióu escapa al alcance de nuest ros conocim ientos, ce rraba la salida actual del valle. La desaparición del obstáculo fué, sin duda, el r esultado de una acción fabulosamente len La, originada por causas ex ti uguidas o muy atenuadas que, en su día, serán coutra riadas o anuladas por la futura existencia de las obras.

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El núcleo de escollera en prolongación de las capas resistentes y el macizo arcilloso impermeabilizador, perfectamente arraigado en las margas, vienen a cumplir este programa esencial. Para asegurar la indeformabilidad del núcleo se proyecta rellenar los huecos de la escollera-todos los espacios vacíos entre 1>iedra y piedra-con arena depositada por sedimentación. En tales condiciones la arena, contenida entre obstáculos resistentes y fuera del alcance del agua, es firme e incompresible. La operación será muy fácil , rápida y económica, porque este material existe en cantidad inagotable en lugar próximo a la obra y con ella relacionado por la línea del ferrocarril hullero. Completan el perfil del dique, en sus líneas generales, una pantalla de mampostería apoyada sobre el m acizo estable ya descrito, y un revestimiento de resistencia variable y proporcionada a la importancia que en cada lugar podrá llegar a adquirir la acción erosiva del oleaje. El revestimiento se apoya sobre la coronación de un antedique o dique provisional que deberá ser construído totalmente en una sola campaña, o sea durante un estiaje completo. El plazo es es de unos ciento cuarenta días y el volumen a ejecutar de 75.000 metros cúbicos, de modo que debe avanzar a razón de unos 500 a 55O metros cúbicos por día. Al amparo de este an tedique podrá ser ejecutado, sin limitación de tiempo y con todo el cuidado necesario, el dique definitivo cuyo volumen total se eleva a la considerable cifra de 300.000 metros cúbicos. La construcción del anted ique exige la ejecución previa del desagüe de fondo y de la presa provisional de derivación. Todos los detalles de la estructura del dique tienen un objeto especificado en la Memoria del proyecto y son el resultado de una previsión. No es de este lugar su justificación, pero bueno será

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advertir que la disposición general, por sí sola, garantiza la estab iJ idad, sin que sea forzoso que todas estas previsiones quedan cumplidas. Ni siquiera es preciso que el dique sea impermeable para que su estabilid ad quede asegurada. Un solo <lato bastará para proporcionar una idea justa de la solidez de esta pre,,a. El peso del núcleo es diez vece:; mayor que el empuje ejercido por el agua, y sería preciso para obligarle a correr o deslizar que este empuje le superara o que, por lo menos, fuera igual a él. Aun siendo elevado este margen no es, sin embargo, sino uno de los varios factores que intervienen en el coeficiente de seguridad. Con el mayor alcance que en nuestros labios pueda tener la palabra imposible, es aplicable a la probabilidad de que ocurra un accidente de,;astroso en la presa del Ebro. No dejará de estimarlo así quien c_ruiera que presencie la construcción y, antes de llegar a ese caso, quien examine atentamente la sección que reproducimos (fig. 5. "), y compare sus dimensiones con las que tienen las obras de ingeniería que recuerde o tenga a su vista. Se trata de una montaña cuya fortaleza real superará a la aparente; montaña artificial que por tener su parte esencial, su entraña, formada por voluminosos elementos independientes entre sí, resistirá toda clase de acciones, incluso las más distantes de nuestra previ::;ión. Nada más lejos de lo probable o previsto que un moyimiento acentuado del terreno, o un rebasamiento de su coronación por las aguas del pantano y, sin embargo, el dique podría resistirlos sin agravar, en proporciones apocalípticas, las catástrofes que originarían esos fenómenos sin precedente. Esa montaña puede ser erigida fácil, rápidamente, por medios mecánicos sencillos, cuyo manejo es del dominio de los

M. LORENZO PARDO

constructores modernos, y de los que siempre podremos disponer. Nada de legiones de hombres dedicados a la conducción y colocación, con abrumador esfue~·zo, de los voluminosos cantos. Un doble cable aéreo aportará los que el aire comprimido y la dinamita se encargarán de extraer de los espesos bancos de La Lastra y de las canteras más próximas. El c;able transportador estará relacionado con un sistema de distribución, también P :reo, que permitirá colocar los cantos en el debido lugar, y un[. red de vías, de conducciones de agua y de electricidad, completará la instalación. El trabajo inteligente, digno y noble, de unos cuantos obreros, realizará en plazo breve una obra que, aun siendo de menor cuantía que otras similares, es comparable con las que solamente la soberbia de una estirpe, asistida por el fanatismo de una raza y apoyada en un régimen tiránico, pudo imponer al esfuerzo de los · hormigueros humanos que erigieron las más imponentes de la anti güedad.

V LOS

DESAGUES

C/\f'ÍTULO QUINTO

LOS

DESAGUE S

Desagües de fondo.-Altura más conveniente.-La situación capacidad de los desagües vienen perfectamente definidas por el régimen de funcionamiento del embalse y por exigencias del sistema general de construcción de las obras. En tanto dure la del dique provisional o antedique, es forzoso derivar el río por una o varias galerías laterales aprovechables para establecer los desagües de fondo del J?antano. Aquel régimen de funcionamiento, las especiales características del embalse y la naturaleza de las aguas que le alimentan, consienten que el umbral de la boquera de estos desagües esté bastante por encima del fondo del valle. No hay inconveniente alguno en que quede sin aprovechamiento una parte cuyo volumen sería en cualquier caso insignifican te, o por lo menos sumamente r educido, en relación con el total, pero razones de índole constructiva obligan a situarlo a escasa altura sobre el nivel del lecho del río.

EL PANTANO DEL EBRO

Conviene, en efecto, no provocar con la presa provisional de derivación, una inundación del fondo del valle, que tendría fácilmente gran importancia por ser r educidísima su pendiente longitudinal y muy amplia y suave su zona baja, a fin de no interrumpir inmediatamente el paso o aprovechamiento de los caminos que la cruzan-alguno de ellos objeto de variante- , cuya terrrúnación habría de preceder, si tal inundación tuviera lugar, a la ejecución de las obras hidráulicas, retrasando considerablemente su terminación. Las cota5 más bajas de estos caminos son las siguientes (1 ): Metros.

Ca1·rete1·a de Orzales a Valdea1·royo. Puente sobre el Ebro, frente a Arroyo .... ... . .. . Idem íd. el Proncio, contiguo a Quintanilla . . ... . Idem íd. el Virga, frente a Las Rozas (ramal de Medianedo a Las Rozas) ... . ........ . ...... . .

114,70

Camino de Arroyo a Las Rozas. Pasadera contigua a un vado .. ...... .. ... . .. .. .

115,00

118,45 114,84

La cota más reducida-114, 70 metros-disminuída en el espesor de lámina vertiente nece5ario para que sobre la presa provisional de derivación pase el mayor caudal que sn la actualidad no llega a interceptar el puente de Las Rozas-esto es, en 0,50 metros-, señala la altura máxima que la coronación de aquélla. puede tener, y la mayor carga con que es posible contar para la evacuación de los caudales que habitualmente circulan por el río durante la época en que el antedique ha de ser construído . (1) Todas las cotas del proyecto están referidas a un plano de horizontal comparación definido por una señal fija próxima al tramo de aforos. A dicho plano le fué asignada una cota arbitraria, la de 100 metros, al hacer los primeros trabajos, y se ha conservado en los definitivos para facilitar las compulsas y comprobaciones . La altura del plano de comparación sobre el nivel medio del mar en Alicante es de 807 ,80 metros.

M. tORE:NZO PARDO

Para asegurar dicha evacuación 1 facilitando así la más rápida y feliz ejecución de esta parte de las obras, convendrá que la pro-

fundidad de la boquera de las galerías bajo la coronación de la presa de derivación sea grande, a fin de que pueda serlo también el caudal derivado sin que la sección transversal resulte exagerada; pero el nivel del río viene a limitarla, pues es necesario que la solera quede sobre él, al objeto de conseguir que la ap0rtura de las galerías pueda ser efectuada antes de interceptar el curso de las aguas y, por consiguiente, en seco. El nivel de la superficie del río en aguas bajas, en la situación actual, es decir, contando con el extenso remanso provocado por la presa del molino de El Pedrón, es de 111,40 metros, y el correspondiente a aguas altas ordinarias, de 111, 9 O metros. El umbral de entrada a las galerías podrá, pues, estar, a lo sumo, a la cota 112 metros . .Es indispensable que el de los cierres propiamente dichos quede algo más alto, no solamente para consentir su instalación, sino también para facilitar la evacuación de los grandes volúmenes de agua a que los vanos de desagüe ·pueden dar salida a plena carga , acondicionando de un modo conveniente las obras. El umbral de dichos vanos quedará enr~sado a la cota 11 3 metros, y ésta es la cota con que habrá que contar para la determinació n teórica de su sección. Altura de las tomas para el suministro normal . -La torna de aguas dispuesta para el servicio normal deberá estar situada a una altura intermedia ya definida, en términos generales, en un capítulo anterior ( 1); es Ja altura a que normalmente llegan las aguas retenidas en el em~alse al final del período estival , de servicio o de suministro. (1) Capitulo II, •Régimen de funcionamiento del pantano.• Capacidad

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Este nivel mínimo anual rebasa normalmente la altura correspondiente a un volumen conservado de 40 millones de metros cúbicos, y oscila bastante a consecuencia de las grandes variaciones del régimen fluvial, alrededor de una cota media, ya indicada, de 123 a 124 metros. E:;ta gran variabilidad por un lado, y por otro la conveniencia de · aprovechar las tomas como aliviadero de superficie para garantizar la evacuación normal de las avenidas durante el período de construcción del dique prÓvisional, sin exagerar la altura de éste, aconsejan situar el umbral de dichas tomas al nivel más bajo que aquellas variaciones señalan . De este modo el dique provisional no tiene demasiada importancia y puede ser ejecutado durante una campaña, según conviene al procedimiento y marcha general de las obras. La cota fijada para el umbral de estas tomas es la 1'20, por bajo de la cual queda un volumen de 44 millones de metros có bicos, cuyo aprovechamiento representa, por su .escasa importancia relativamente a la capacidad total del embalse, un desagüe o vaciado casi completo, al que muy excepcionalmente habrá que recurrir. Determinación de la sección teórica de los desagües.-Parece deducirse de aquí que el manejo de las.compuertas correspondientes a las tomas intermedias podría bastar, en condiciones normales, para el servicio de suministro de agua o alimentación suplementaria del río, si su ,sección o abertura fue~en las necesarias en relación con el caudal a suminbtrar y con la carga de agua disponible en el embalse. Es forzoso, sin embargo, recurrir a los desagües de fondo en cuanto el nivel de las aguas alcanza una altura media en el embalse, para que la sección de las aberturas de toma no necesite tener proporciones fantásticas.

M. LORENZO PARDO

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. Dicha sección va creciendo rapidbimamente, de un modo proporcional a la inversa del cuadrado de la altura de agua, o sea de la carga sobre el umbral, tendiendo a hacerse infinita-por pequeño que sea el caudal a suministrar-conforme el nivel del agua tiende a llegar en su. descenso al de la solera . Un estudio gráfico (figuras 6.ª a 12) efectuado para decidir las proporciones que los diver:;os de-agües del pantano deben tener, aclarará completamente la cuestión. Ha servido de base para tal estudio, el régimen de funcionamiento del pantano durante los períodos estivales comprendidos en el plazo 1908-14, el mismo que ha sido utilizado para el de su régimen de alimentación. Para cada uno de los siete períodos se ha trazado un gráfico distinto. La escala horizontal corresponde al tiempo; las verticales, en número de seis, a las diferentes cantidades cuya ley de variación en el transcurso de aquel ponen de manifiesto las diversas curvas. La primera escala vertical (lado izqnierdo del dibujo) es la de alturas. Está graduada en cotas absolutas conLa<las a partir del plano general de comparación. E l origen de la escala corresponde a la del fondo del valle en el lugar de emplazamiento de la presa, aproximadamente 112 metros. El escalón-constante-es de un metro y está representado en el dibujo por 0,005 metros. A partir de la horizontal inferior-la de cota 112-, se ban levantado ordenadas proporcionales a los caudales a suplementar cada día para conseguir la transformación prevista en el régimen del Ebro. La unión de sus extremos da lugar a una curva muy irregular y movida , que con el eje horizontal limita una superficie cuya área es la expresión del volumen total suplementario durante todo el período de escasez .

•

EL PANTANO DEt E.BRO

Los descensos frecuentes y acentuados de dicha curva corresponden a otras tantas crecidas bruscas del río, en su parte media, debidas a las tormentas y aguaceros de verano. Estas depresiones o defo~maciones de la curva no alteran su forma general, expresión gráfica de la ley de variación de las deficiencias de caudal que está representada por la curva envolvente, o sea por la que resulta de unir los puntos o t.rozos más elevados de la anterior . Esta curva envolvente ha sido la utilizada para la determinadón teórica de la sección de los desagües. De la curva v, que representa la marcha descendente del volumen almacenado en el embalse conforme avanza el período de suministro, se ha deducido por una sencilla transformación, facilitada por la curva de capacidad (1) la h, que nos muestra como va descendiendo el nivel de las aguas en el f:mbalse. El origen variable de V (línea de trazo grueso y negro) está en cada año a la altura (según la escala de volúmenes) que corresponde al que se ha logrado acaparar en el período invernal anterior, ya sea debido a los recursos hidráulicos propios, ya sea la resultante de la acumulación de los sobrantes en años anteriores. Conocida ya la carga de agua sobre los desagües, cuyos umbrales y altura (fijada por consideraciones de índole práctica o constructiva) lo son también, fácil es la determinación de la sección teórica que cada uno de ellos deberá tener. Las curvas v y v' representan las leyes de variación de la velocidad de salida debida a la carga decreciente sobre los sucesivos centros de presión de los vanos superiores e inferiores. Las s ;y S' las secciones teóricas correspondientes . Las ordenadas de estas últimas curvas resultan de dividir en cada punto o instante, las de la curva inferior o de caudales, por las v y v' . (1) Expresión gráfica de la ley que sigue el crecimiento de la capacidad del embalse, cuando crece la altura máxima de agua embalsada.

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Tanto las ordenadas de estas últimas como las de s y s', se han tomado a partir de la horizontal trazada a la altura a que ha de estar el umbral correspondiente. Para mayor claridad se han dibujado de un color-nrgro-, las v y s que pertenecen a las tomas intermedias, y de otro-rojo- , las v' y s' pertenecientes a los de desagües de fondo. Examinando los gráficos así formados, obsérvase que durante los años 1908, 1909, 1910, 1911 y 1912 los desagües más altos hubieran sido suficientes para hacer el servicio prevbto sin que su sección-inferior a 6 metros cuadrados-resultara exagerada. Ello es debi_do a que la curva h queda al final del período bastante por encima de la horizontal 120 metros, o, lo que es lo mismo, que el pantano no hubiera sido vaciado, quedando siempre un rem anente o sobraute que, aun no siendo de gran importancia absoluta, ocupa el fondo o parte menos capaz del vaso alcanzando una altura relativamente grande. Tan sólo al final del año 1912-el de verano más seco-el descenso de h fué tan acentuado, que en los últimos días de Octubre fué alcanzada la altura del dintel de las tomas intermedias; pero como quiera que el caudal a suministrar se había reducido también mucho, a consecuencia de la crecida de los afluentes inferiores provocada por las primeras lluvias de otoño, hubiera podido hacerse el servicio a través de la misma sección exigida por aquél en épocas anteriores, sin necesidad de recurrir a los desagües de fondo. No así durante los años t 913 y 1914 que siguieron al invierno 1912-13, tan excepcionalmente seco. Hacia mediados de Septiembre en el primer año, y hacia mediados de Octubre en el segundo, la curva h llega a alcanzar en su de.:;censo la altura del umbral de las tomas. Obsérvase en ambos años la marcha rapidísima ascendente de la curva s, que es asíntotica de la vertical trazada por el lí

EL PANTANO DEL EIIRO

punto de encuentro de la curva h con la horizontal 120. Tal es la representación gráfica del concepto má1:¡ arriba expuesto . Bastante antes .de llegar al valor h = 120, la reducción en la ordenada de v, es tan acentuada, que la de S se hace exageradísima. Lo es mucho más en cuanto la altura llega a ser la de los dinteles, a partir de la cual la salida por los vanos o~edece, por funcionar in carga, a leyes experimentales distintas . Tal alLura ha sido la fijada para limitar la sección de las tomas. En cuanto el nivel del agua la alcanza, es forzoso recurrir a los desagües de fondo. Conforme desciende por bajo de ella, la capacidad de descarga de dichas tomas va decreciendo hasta llegar a anularse, cuando h alcance el valor 120 metros. De ahí el punto anguloso que tiene la curva s en los gráficos correspondientes a los años 191 3 y 1914. La intervención indispensable de los desagües de fondo va aumentando hasta alcanzar un valor máximo, y desciende después, hasta anularse al terminar el período de suministro, que es cuando todos los desagües deberán quedar cerrados para retener el volumen de aguas sobrante. En los gráficos aparece representada por una línea de puntos, la curva que . separa la parte del caudal que puede seguir circulando por las tomas después de ser rebasada la altura limite, de la que forzosamente ha de salir por los desagües de fondo . Esta última exige una sección cuyos sucesivos valores, deducidos en la misma forma, ya explicada, están representados por las ordenada:3 de una linea roja, de puntos, trazada por bajo de la S; curva que arranca de la horizontal h = 113 en el punto correspondiente al instante en que h = 122 ,50 metros (altura del dint el de las tomati) y es tangente a s' en el punto definido por la abscisa del que tiene en la curva h, una ordenada igual a 120 {altura del umbral de las tomas).

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La ordenada. del punto anguloso de la curvas y la máxima de la que acabamos de indicar, serán las secciones máximas de l~s tomas y desagües de fondo durante Ios años 19 l 3 y 1914. En las mismas figura puede verse que tales secciones - 10, 30 y 3,90 metros cuadrados, respectivamente-son superiores a las indispen:;ables en otros años, o lo que es lo mismo, que si esas las adoptadas, no será p1·eciso levantar por completo las compuet·tas hasta el final del período de suministro, aun en años que tengan carácter excepcional, ya por la gran demanda de agua durante el estiaje, ya por la escasa altura que haya alcanzarlo en el pantano durante el invierno anterior. Réstano::i adelantar la respuesta a una objeción que inmediatamente pudiera hacerse; la que sigue: parece ser que, puesto que la sección calculada como indispensable para los desagües de fondo-3, 9 O meLros cuadrados-en los años extremos- 1913 y 19 14-es superior a las que por sí solas bastarían para el servicio durante las normalP.s-19 08 a 19 13-huelga el desagüe intermedio o toma. Aceptada como conveuiente, y aun como necesaria, la existencia de éste por consid~raciones anteriormente expuestas y por razones de índole práctica-que son de gran valor-parece también que bastaría con una sección comparable a la necesaria durante los años normales-unos 5 ó 6 metros cuadrados, por ejemplo-, , recurriendo antes a ]03 desagües de fondo cuya sección debería ser aumentada, aunque en menor proporción y, por consiguiente, con menor gasto. Ello no es así, sin embargo. Aparte de la enorme conveniencia de disponer de amplísimos desagües a la altura en que normalmente cesa el suministro, capaces, como son los proyectados, de hacer inútil la construcción de un costoso aliviadero de superficie y de consentir su sustitución por otro medio de .descarga

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EL PANTANO DEL EBRO

mucho más económico y muchí::,imo más eficaz, aprovechase de un modo realmente efectivo la gran ventaja que procede del escalonamiento de las compuertas, sobre las q.:ue no será preciso actuar sino cuando la carga que sonre ellas insista sea prácticamente muy reducida, lo que hará su manejo cómodo y su conserYación sumamente fácil, no obstante las grandes dimensiones que por fuerza han de tener para consentir el paso de tan elevados caudales de agua. Unas grandes descargas de fácil apertura serán siempre de gran utilidad. Un aliviadero de superficie equivalente, es decir, capaz de evacuar el mismo caudal a embalse lleno, no serviría más que como garantía para la seguridad de las obras. Esta convenientísima sustitución puede ser efectuada en este caso merced a las excepcionales condiciones del pantano, y muy especialmente a la enorme extensión de la superficie total ocupada. Sección práctica o efectiva de los desagües de fondo. -De lo anterior se deduce que los desagües de fondo habrán de tener, por lo menos, una sección teórica de unos 4 metros cuadrados. La sección real de las aberturas en el plano de los cierres, habrá de ser algo mayor, para tener en cuenta la reducción debida a la contracción de la vena líquida. Esta puede, sin embargo, hacerse incompleta y relativamente muy reducida mediante el empleo de tubos adicionales convenientemente dispuestos. En Jas obras se han adoptado los cónicos de mayor rendimiento por sus proporciones y por la inclinación de sus generatrices respecto al eje -unos 1 O a 12°-, los que ocasionan tan sólo una reduceión del 6 por I OO. La sección práctica indispensable resultará ser, por consiguiente, de 0~ 4

4,25 metros cuadrados, a la que habrá que suple-

M. LORENZO PARDO

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mentar una reserva para casos de interrupción o mal funcionamiento de un mecanismo o de un cierre. Estimamos necesari9, para que tal funcionamiento quede asegurado en la medida que exijan los fines del pantano, que la reserva prevista se aproxime a una cifra equivalente al 5 O por 100 de la calculada. Con el mismo propósito, tratándose de un pantano alimentado con aguas muy limpias, y no siendo necesario, por consiguiente, disponer de una fuerza muy grande de arrastre para p1•ovocar limpias de gran eficacia, ni restablecer con el mismo objeto el régimen normal del río a embalse vacío durante ciertas épocas del año, conviene multiplicar el número de vanos o aberturas para h acer más fácil el manejo de sus cierres. Se proyectan dos compuertas de fondo a la altura mínima definida por las consideraciones preliminares de. este capítulo, de 1, 2 5 metros de anchura por 2 metros de altura. El área total resulta ser de 2 X 1,25 X 2 = 5 metros cuadrados y la sección teórica equivalente de 0,94 X 5 = A,70 metros cuadrados. Esta sección, ligeramente superior a la calculada, podría haber sido suplementada, de acuerdo con lo que se indicó, con un tercer vano de iguales dimensiones, pero se ha considerado preferible hacerlo con dos tuberías de gran diámetro, cerradas por llaves de compuerta de un tipo corriente, a cuyo manejo, siempre fácil aun a embalse lleno, podrá r ecurrirse en cualquier caso, tanto para el suministro de caudales relativamente pequeños, , como para poder a•egurar, sin riesgo d_e pérdidas de agua, la renovación de la contenida en el fondo del vaso. Esta es indispensable, pues de lo contrario podrían reunirse, por falta de remoción debida al estancamiento, las aguas más cargadas de materias orgánicas o de sales procedentes de la disolución parcial de algunas rocas muy abundantes en los terrenos de

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la cuenca vertiente (por ejemplo las calizas cavernosas y dol0mías del cretáceo), en el transcurso del plazo, muy largo a veces, durante el cual el fondo del vaso ha de quedar constantemente cubierto de agua. Regístran::;e en los lagos diferencias muy acentuadas en la composición de muestras tomadas en lugares próximos, aun en aquellos que son alimentados por una sola corriente principal; con mayor razón ha de manifestarse el fenómeno en el embalse del Ebro en el que concurren las aportaciones de ríos de tan distin~o régimen, naturaleza, condiciones y curao, como el Híjar o el Ebro, y el Virga o el Proncio. La acumulación de materias orgánicas, debida a una preponderancia acci dental de la alimentación debida a estos dos úlLirnos ríos podría, siquiera fuese en breve plazo , y en m enor proporción que actualmente, alterar las buenas condiciones de poLabilidad h abituales en las aguas del Ebro, con perjui cio de la salubri dad de algunos poblados inferiores al pantano. Por el contrario, la acumulación de caudales de estiaje debidos principalmente a las aguas de las fuentes de Fontibre, Reinosa y otros m anantiales menos importantes, perjudicaría a los mecanismos de cierre sobre los que podría, tal vez, en el transcurso de un largo plazo de parad a , provocar incrustacion es que dificultasen su manejo y conservación. Las tuberías propuestas, utilfaimas pa ra la nplotación de la obra, son suficientes para el indicado objeto sin necesidad de recurrir a las grandes compuertas cuya maniobra tan sólo será nece::;aria , bajo cargas reducidas, al final de algunos períodos de acentuada sequía. Son dos, de un metro ele diámetro y de una sección de O, 78 metros cuadrados. Aun cuando precede al cierre un trozo cónico, en forma de Lu bo adicional de gran r end imiento, la reducción de la carga debida a la longitud de la tubería que sigue al cierre y a los co-

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dos, produce en definitiva un~ reducción en la secció'n efectiva o teórica, de 18 por 100. Dicha sección resultará ser en consecuencia 2 X 0,82 X 0,78 = 1,28 metro:; cuadrados y la total de los desagües de fondo de 4, 70 1,28 = 5, 98 metros cua.d rados, que es , casi. exactamente, la calculacta como sección definitiva-4, 25 metros cuadrados-adicionada o suplementada en la proporción prevista. Capacidad de los desagües de fondo.-Los caudales a que estos desagües pueden dar salida bajo las diferentes alturas o cargas de agua en el pantano que se indican, son las siguientes:

TUBERÍAS

COMPUERTAS Cotas. Cargas h q = 2,35

Metros.

113 114 115 116 11'7 118 119 120 121 122 123 124 125 126 12'7 128 129 130 131 132

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

17 18

V 2 uii

10,40~ 14,720 18,029 20,816 23,274 25,495 27,537 29,441 31,227 3'?,914 34,521 36,056 37,529 38,944 40,312 41,635 42,904 44,158

Metros.

» » » 1 2 3 4 fi 6 7 8 9 10 ll 12 13 14 15 16 17

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» » 2,835 4,009 4-,910 5,669 6,338 6,943 7,499 8,018 8,504 8,963 9,402 8,819 10,221 10,606 10,978 11,339 11,684

GASTOS TOTALES Q=q+q'

m 3 X 1'

m 3 Xl'

» )}

10,408 17,555 22,038 25,726 28,943 31,833 34,480 36,940 39,245 41,418 43,484 45,458 47,348 49,165 50,918 52,613 54,243 55,842

» 20,816 35,110 44,076 51,452 57,886 63,666 68,960 73,880 78,490 82836 86,968 90,916 9.J.696 98,::330 101,8::36 105,226 118,486 111684

ÜBSERVACIONES. -Cota del umbral de la toma 120. Gasto total corres. pondiente, 63 666 metros cúbicos por segundo.

EL PANTANO DEL EBRO

Expresión gráfica de las leyes de variación de estos caudales son las curvas más bajas del gráfico general (fig. 13). La escala correspondiente está r epresentada en un costado lateral del cuadro . Galería de descarga de los desagües de fond o. -Las galerías de descarga de estos desagües deben ser capacea de conducir en régimen normal, el caudal a que como máximo pueden dan paso. E:;te caudal corresponderá al caso en que el embalse se encuentre lleno y los cierres o compuertas completamente abi ei tos, y alcanza el valor de Q = 4, 70 V 2gxl8 +1,28 ¡/ 2gX17 =111,684 metros cúbicos por segundo. Pa ra 9ue pueda circular tan gran caudal es preciso dbponer do g;-ilerías. Cada una de ellas deberá, pues, tener una capacidad máxima de ·onducción de 55,842 metros cúbicos por segundo, que corre, ponde a la apertura completa, a plena carga, de una compuerta -y de una 'nave . Para la circulación m áxima, o sea para este caso extremo, se ha admitido un valor para la velocidad media de unos 5 metros por seguudo, de modo que la sección deberá ser de 11 metros cuadrados como mínimo. La for ma dada a esta sección, muy corriente en los túneles de grand es .canales y acueductos, es la indicada en la figura 14, en la que se ha hecho un estudio gráfico completo, mediante la representación de la ley de variación con la altura, de la sección , del radio medio, de la velocidad y del caudal. Las dimensiones de la sección son tales, que en el caso extremo, al qu1; corresponde la ordenada trazada sobre el dibujo, queda una superficie superior suficientemente grande para que pueda establecerse la ventilación, o sea la corriente de aire simultánea con la liquida, que es indispensable para garantizar la existen cia de las obras y fa, constancia del caudal de agua.

M. LORENZO PARDO

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Aun contando con un coeficiente de rozamiento con las paredes muy reducido (-r = O, O6, correspondiente a paredes enlucidas) , la pendiente nece:;aria para originar la velocidad máxima de 4,90 metros por segundo, es bastante crecida (según la fórmula moderna de M. Bazin, utilizada para todo el cálculo, de 0,0025). En su crecimiento, dependiente del aumento de altura del agua en la galería, pronto alcanza la velocidad elevados valores, que r .í pidamente se a proximan al máximo. As(, por ejemplo, el caudal normal de suministro en pleno verano, que puede elevarse a la cifra de unos 60 metros cúbicos por segundo, y que a plena abertura puede ser arrojado por los desagües con una carga algo inferior a 6 metros sobre el centro de presión de las compuertas, o sea cuando el nivel del agua en el embalse esté por baj o de la cota 120, será ya de 4,25 metros por segundo, alcanzando el calado de agua en la galería un valor de 1,80 metros. Aprovechamiento de los desagües de fondo para la derivación total del rfo en aguas bajas y medias.-Los desagües de fondo deben ser, además, capaces para cumplir una doble e importantísima misión de carácter provisional. Deben dar salida al caudal de estiaje y aguas bajas durante la construcción del antedique y, una vez realizada ésta , consentir la evacuación de las más elevadas avenidas probables del río en tanto dura la del dique definitivo , contando, al efecto, con la regulación debida a la capacidad del embalse parcial que aquél puede crear. Nos limitaremos por el momento al pri.ner aspecto reservando el segundo para un atento examen posterior. Claro es que para no reducir, prematura e inoportunamente, la sección de desagüe, no han de establecerse los cierres hasta tanto, por lo menos, que rio esté el antedique completamente terminado y enrasado a la altura prevista por sucesivos cálculos. Podrá, pues, contarse, para los efectos de este primer funciona-

EL PANTANO DEL EBRO

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miento de las galerías, con ~u sección completa por la cual el agua ha de entrar sin carga, como pudiera hacerlo en el caso teórico de un aliviadero seguido de un canal. En tales condiciones las dos galerías podrían evacuar, sin que el agua llegase a rebasar la coronación de la presa provisional de derivación, un caudal de 58 a 60 metros cúbicos por segundo, muy superior al que habitualmente circula por el río, aun en época de aguas altas . Efectivamente, según el régimen normal, la cifra de 5 metros cúbicos por segundo es apenas superada durante cortísimos plazos, y ml!y rara vez durante los meses de ·Julio, Agosto, Septiembre y Octubre, y la mayor, la de 60 metros cúbie::os por segundo, únicamente rebasada en caso de avenidas procedentes de fuertes y prolongados aguacero~, como las de otoño, o de rápidos deshielos, causantes de las mayores ocruridas en la primavera. Podría suceder que la falta de revestimiento de algún trozo de la galería , no indispensable para el sostenimiento del terreno, redujese su correspondiente capacidad de descarga. Aun cuando así fuese y alcanzase el coeficiente de rozamiento del agua con las paredes un valor elevado, 1,30 por ejemplo, dicha capacidad conservaría el de 1 ~ metros cúbicos por segundo, por cada galería, o de 30 por las dos, muy superior todavía a las necesidades del caso (1 ). Sección práctica o ofectiva de las tomas.-La sección teórica máxima, deducida del cálculo gráfico, es de 10,30 metros cuadrados. Con criterio .semejante al seguido para proyectar los desagües (1) Los aforos son efectuados con atención que garantiza su relatiTa exactitud . Al efecto se ha cons truido un tramo, y en él montado un aparato registrador o fluviógrafo en el cual deja el agua registrada una huella continua de su paso. (figuras 15 y 16). Funciona desde el año 1911.

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de fondo la sección práctica en el plano de cierre sera

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1 O, 95 metro.3 cuadrados. Esta sección puede ser ampliamente conseguida con cuatro compuertas de 2,50 metros de altura y 1,25 metros de anchura. Cada una de ellas tendrá 2,50 X 1, 25 = 3,125 metros cuadradrados y el conjunto 4 X 3,125 = 12,50 metros cuadrados, _con un exceso de 1, 5 5 metros cuadrados equivalente al 14 por 100 de la sección total. A aumentar este exceso, garantizando y facilitando, cuando no excusando, el funcionamiento de los mecanismos neresarios para la maniobra de los cierres, contribuirán tuberías se mejantes a las de los desagües de fondo. Estas tuberías, cuya principal misión, aparte de la indicada, será suministrar los pequeños caudales que exige la regularización del régimen durante los días extremos del períQdo estival, y los suplementarios indispensa bles -para asegurar durante el invierno la circulación constant~ del caudal legal en el tramo superior del río, pueden quedar a un nivel superior al de las grandes compuertas de toma. Efectivamente, el caud~l necesario para suplementar el de Puentelarra, garantizando su constancia, es de unos 15 metros cúbicos por segundo, en Enero, Febrero y Marzo de años excepcionales, como 1913 (invierno 1912- 13), y oscila entre 1 O y 1 '! met ros cúbicos por segundo durante algunos cortos períodos de escasez local, en años normales, durante los meses de Noviembre, Mayo y Junio (1). Estos volúmenes suplementarios, que deben ser regulados con gran exactitud, a fin de reducir pérdidas durante el período (1) Se señala en 22 metros cúbicoe por segundo el caudal asignado en Puentelarra,

EL P.ANTANO DEL EBRO

de acaparamiento, pueden en un principio ser suministrad!)S por las tuberías inferiores . A fines de Noviembre, según el régimen de funcionamiento del pantano, el volumen almacenado oscila, como mínimo, alrededor de unos 50 millones de metros cúbicos, que es aproximadamente la capacidad creada por el antedique, correspondiente a una altura de agua en el embalse inferior al umbral de las compuertas de toma. En Enero el volumen retenido es ya, como mínimo ( 1), de unos 1OOmillones, pero alcanza como valor medio el de 300 millones de metros cúbicos. Los caudales suplementarios en Abril, Mayo y Junio podrían darse ya, siempre, con una toma situada a la altura definida por el volumen de 250 millones de metros cúbicos, o sea a la de 126,70 metros. Y como quiera que seis tuberías de un metro de diámetro, dispuestas en forma análoga a las proyectadas en los desagües de fondo, pueden dar paso con un metro de carga a un caudal de 17, O1O metros cúbicos por segundo - superior al máximo suplementario previsto-, las tuberías en cuestión podrán estar a la cota 12 5. Cuando el agua descienda de aquel nivel puede ser perfectamente graduado el caudal mediante el oportuno manejo de las grandes compuertas, que trabajarán con una carga inferior a 4 metros; pero se puede también recurrir a las llaves del fondo,que soportan una carga de 11 metros, bajo la cual pueden dar salida a un caudal de 18,804 metros cúbicos por segundo. Los mismos tubos del fondo pueden dar los pequeños caudales-hasta de 12 metros cúbicos por segundo-cuando la carga sobre ellos sea de 4 metros o, lo que es lo mismo, cuando el .nivel del agua en el pantano esté a la cota 119, a la que corresponde un volumen de 31, 5 O millones de metros cúbicos, equivalente al (1) Véase •Régimen local de funcionamiento del embalsa•.

Fig. 15 . . SERVICIO HlDROGnÁ~' ICo.-Tr amo de a.foro de Arr oyo .

~' ig . 16. SERVICIO HIDROGRÁFICO .-Tramo ele aforos ele Arroyo.

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6 por 1 00 de la capacidad total, que ha de quedar siempre remanente, salvo excepcionalísimas circunstancias, en el fondo del pantano. La sección total de los desagües intermedios, o tomas, resultará ser de 4 X 2, 5 O X 1, 2 5 + 6 X O, 7 8 = 17, 18 metros cua0,82 X 4,68 drados, y la teórica equivalente de 0,94 X 12,50 = 15, 58 metros cuadrados, que supone una reserva o exceso de 5, 28 metros cuadrados, equivalente, aproximadamente, al 5 Opor 100 de la teórica deducida del cálculo gráfico. Capacidad de las tomas.-La capacidad máxima de estos des44,994 = 211,608 meq\ = 166,614 agües será Q 1 = q 1 tros cúbicos por segundo, y la variación correspondiente a la del nivel del agua en el pantanq, la que sigue:

Cargas h

.....:...... Metros .

120 121 122 123 124 125 126 121 12í:! 129 130 131 13~

Velocidades

Caudales

V2uh

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m. X 1'

m 3 X l'

1,75 2,75 3,75 4,75 5,75 6,75 7,75 8,75 9,75 10,75

5,859 7,345 8,577 9,653 10,621 11,507 12,332 13,102 13 ,830 14,180

0,000 24,500 45,072 68 ,842 86,304 100,780 113,422 124,'796 135,208 144,878 153,958 162,502 16.6,614

Caudales totales.

TUBERÍAS

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Caudales

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0,000 24,500 45,072 68,842 86,304 100,780 130,432 148,850 164,668 178,892 191,986 204,160 211,608

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1 2 3 4 5 6 7

Variación con la altura de la capacidad de descarga de los desagües .-Todos estos caudales han sido llevados sobre las correspondientes ordenadas, a partir de los puntos de las curvas repre-

óó

EL PANTANO DEL EBRO

sentativas de la capacidad de descarga de los desagües de fondo y en la misma escala (fig. 13). En el gráfico así formado, han sido señalados los diversos desagües por médio de zonas rayadas con líneas del mismo color empleado en la curva que les corresponde. Las ordenadas totales, contadas a partir del eje horizontal de referencia (a la cota 112 m.), son las que resultan da sumar sucesivamente las capacidades de todos los desagües, comenzando por los más profundos. Se ha dibujado también la curva que relaciona la capacidad del vaso con la altura, y referido sobre ella, por medio de líneas verticale.;;, los puntos del contorno envolvente de las anteriores, que tienen cota entera- en metros cúbicos por segundo-de modo que resulta graduada en capacidades ele descarga. La proyección de esta curva graduada, sobre una escala paralela a la regular de volúmenes y contigua a ella, nos proporciona el medio de señalar de un modo inmediato el caudal ele agua a que los desagüe.:; proyectados pueden dar salida para cada volumen almacenado en el pantáuo. Las curvas parciales totalizadas nos permiten juzgar acerca de la proporción en que cada desagüe interviene en el caudal total, y definen el límite de la intervención posible de cada uno de ellos en el suministro de un caudal determinado. Análogamente hubiera podido trazarse uua escala .funcional, o sea una escala de alturas transformada en caudales evacuados, mediante la proyección del contorno envolvente de las cUI·vas de ga;:;tos sobre la escala horizontal, dando lugar a una traducción gráfica de los cuadro::, numéricos anteriores. De la lectura del nomograma de escalas correspondientes o acopladas formado según hemos visto, resulta inmediatamente que el caudal suplementario de 50 metros cúbicos por segunllo, muy próximo al mayor previsto, puede darse cuando el volumen

M. LORENZO PAR!>O ...... ::::: ........................................ ·-·························································-·-········································-

de agua retenido sea tan sólo de 17 millones de metros cúbicos (3 por 100 del total). Obsérva:,e también que, no obstante la escasa importancia relativa de los desagües de fondo, a los que corresponden, por consiguiente, curvas de caudales muy tendidas, o sea curvas cuyas tangen tes tienen un reducido coeficiente angular ( elemento dependiente de la sección), el crecimiento de la capacidad de descarga en función del volumen es muy rápido en la parte más baja del em balse. Ello es debido al lento crecimiento del volumen con la altura, o sea, dicho de otro modo, a lo rápidamente que éste aumenta al principio cuando el volumen crece de un modo regular, y demuestra que los desagües de fondo pueden ser, por lo que al funcionamiento del pantano se refiere, relativamente pequeños. Por el contrario en la parte media y alta del vaso, en cuanto el volumen almacenado pasa de 1 OO a 15 O millones de metros cúbicos o, lo que es lo mismo, la altura de las cotas 123 a 124, tal crecimiento es sumamente lento, a pesar de ser bastante rápido el de la curva de caudales correspondientes a las tomas. Esta observación pone de manifiesto la absoluta necesidad de disponer a la altura indicada, que, como es lógico, viene a coincidir con la señalada en el estudio general del régimen de funcionamiento del pantano, de otros desagües, y de que éstos sean mucho más amplios que los anteriores. También queda justificada por este medio la mayor ampliLud absoluta dada a la sección suplementaria en estos desagües que en los de fondo, mayor amplitud absoluta que procede de la conservación del margen proporcional de reserva. Com o quiera que el crecimiento de la capacidad de descarga va siendo cada vez menor, por dos causas: por ser menor la inclinación de la curva de caudales, y por ser más rápido el crecimiento del volumen con la altura del agua en el pantano; como,

EL PANTANO DEL EBRO

por otra parte, la seguridad de la obra, en cierto modo medida por el volumen sin ocupar disponible para casos de avenidas, va disminuyendo, es preciso suplementar estos desagües hacia la parte más alta del vaso. De ahí la necesidad de los :7anos superficiales de descarga, merced a los cuales vuelve a ser de nuevo rápido, como lo es al principio, el crecimiento de la capacidad de evacuación o salida de los desagües. Tal crecimiento resulta ser, pues, grande, cuando es indispensable; en la parte baja, para el completo aprovechamiento del pantano, y en la parte alta, para garantizar su existencia. En la zona media o de aprovechamiento normal, el crecimiento del caudal-inevitable por la co'n stancia de la sección-es sumamente lento a partir de un valor práctico superior al mayor que el pantano puede suministrar. La curva correspondiente a la descarga superficial .regulable está representada sobre el mismo· dibujo (fig. 13), en forma totalmente semejante a las anteriores. Como el caudal máximo a que dicha descarga puede dal· lugar (a la cota límite 13 2) es de 6 5, 9 O metros cúbicos por segundo, la total del conjunto de los desagües puede llegar a ser de Metros cúbicos por segundo.

Desagüe de fondo... . . . . . . . . . . . • . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jdem intermedios o tomas.............................. Descargas superficiales.. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

111,684 211,608 65,900

ToTA.L.............

389,192

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cuyo caudal supera, aunque no en mucho, al máximo instantáneo correspondiente a la mayor avenida del río que hemos tenido ocasión de registrar.

M. LORENZO PARDO

Viene esto a demostrar que los desagües proyectados, cuya necesidad está señalada por otras razones, no son excesivos, ya que sumados los de fondo e intermedios a los de superficie arrojan un caudal que apenas supera al mayor registrado-el cual lo habrá sido muchas veces y lo podrá vol ver a ser fácilmente-, siendo así que en los casos corrientes es práctica normal, y en general recomendable, disponer de un aliviadero de superficie que, por sí solo, sea capaz de evacuar el mayor caudal de avenida probable. Las especialísimas condiciones del pantano en proyecto son tales que es posible prescindir de una instalación de esta naturaleza-en este caso de construcción costosísima o peligrosa-sin que por tal concepto se pierdan o desmerezcan las excepcionales garantías de seguridad que la obra debe ofrecer. Al tratar concretamente de la descarga superficial en el capítulo siguiente, estudiaremos más detenidamente cuestión de tanta trascendencia. Galerías de descarga de las tomas.-Para la descarga del caudal a que las tomas y desagües superiores pueden dar paso, se han agupado las descargas superficiales con las tuberías, disponiendo al efecto dos galerías paralelas cuya capacidad de conducción máxima,

65 900 + 44 994

, .

= 55,447 metros cub1cos por

2 segundo, es prácticamente idéntica a la que tienen las de fondo. Es, pues , ·aplicable cuanto respecto a ellas dijimos (fig. 14). La evacuación de los caudales correspondientes a las grandes compuertas de toma exige dos galerías más capaces que las anteriores. La capacidad máxima será de

166,tH4

= 8 3, 3 O me-

tros cúbicos por segundo. La sección elegida para estas galerías es también bastante G

:tt PANTANO DEL El3RO ··················································· .......................... ··················· ··············· ·········· ··········· ···-····-··~----···· ··· ·····················································································-··············································· ·-····················

1, 1,

frecuente en grandes colectores y canales importantes. Razones constructivas aconsejan el empleo de la bóveda continuada hasta los extremos de la solera, para el mejor aprovechamiento de la resistencia del material empleado en los revestimientos y para la más fácil circulación de las aguas, y al mismo tiempo, que dicha solera sea cóncava con acentuada curvatura. La sección resultante es geométricamente muy apropiada para el caso; así lo muestra el rápido crecimiento con la altura o tirante de ag ua, de su radio medio. (fig. 17). La velocidad máxima, correspondiente al caudal límite indicado, será de 4,90 metros por segu:ado, y para tal caso la pendiente necesaria de 0,002. De la misma manera que en las galerías ya descritas, la velocidad del agua es crecida aun para caudales normales, sin exceder los límites prácticos que la experiencia aconseja, en relación coa. la n aturaleza de la fábrica de que han de estar formadas las paredes y fondo del cajero. Un caudal de 20 metros cúbicos por segundo, por ejemplo, alcanzaría una altura de 1 , 3 O metros y circularía con una velocidad de 3,25 metros por segundo. Evacuación de las avenidas del Ebro por los desagües de fondo durante la construcción del dique definitivo ..- Para terminar la exposición teórica de los principios fundamental es sobre que descansa el proyecto de las obras necesaris1,s para desempeñar el servicio que nos ocupa, justificaremos la suficiencia de los desagües de fondo d~finitivamente terminados, es decir, después de establecidos los cierres, para dar salida a las mayores avenidas probables del río duran te el período de construcción restante , a favor del efecto r egulador debido a la capacidad creada por el _d ique provisional. Esta es, a la altura de su coronación, prescindiendo del parapeto (cota 122), de 79 millones de metros cúbicos.

GALER.ÍAS' DE DESCAR.GA DE LAS TOMAS INTER.MEDIA S

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M. LORENZO PARDO

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Las mayores avenidas registradas por nosotros han sido las sigui en tes (1) : VOLUMEN AÑO

1912

» 1913

» 1914 »

MES

Febrero ......•...... Abril y Mayo ......... Noviembre .•....... Abril. .............. Mayo .... . .. , ...... Noviembre .... . . . . . . Febrero ....... . ..... Febrero ..... . .....• .

TOTAL

DÍAS

4 28 17 4 14 10 5 20

á 12 á 2 á 20 á 8 á 17 á. 12 á 10 á 28

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CAUDAL MÁXIMO

Metro s cúbicc,s.

m 3 X 1"

53.166.240 30.828 .520 22.291.200 20 .861.270 16.286 400 10.022.400 26 123.044 47 .269.080

149,00 125,00 148,00 105,00 98,00 62,00 98,00 261,00

Ninguna de ellas ha llegado a arrojar un volumen mayor que el creado, de modo que estas avenidas---:-algunas de las cuales, como las de Febrero de 1912 y 1914, alcanzaron una gran intensidad-hubieran podido quedar detenidas sin peligro en el embalse parcial, aun cuando hubiesen permanecido cerrados los desagües, conservando todavía un margen suficiente para poder dar salida a las aguas de la avenida con lentitud, al objeto de ;1pro vgcharlas durante el próximo estiaje. Pero estas avenidas pueden ser, y lo serán, superadas. El recuerdo de las excepcionales del Ebro, ninguna de las cuales ha coincidido con las anteriores fechas, nos induce a prever que , de un modo aproximadamente· semejante, las de Arroyo pudieron tene::.- mucha mayor importancia. Por otro lado no es difícil que concurran diversas circunstancias favorables a la acumulación de elementos para la formación de una gran riada en Arroyo. Basta para el caso pensar en la prolongación de la crudeza de un invierno abundantísimo en nieves, (1) En el proyecto figuran los trozos de curva de régimen correspondientes. (Documento anejo á la Memoria núm. 3, VI.)

EL ~ANTANÓ DEL E13R0

hasta los primeros días de Marzo y aun de Abril, con bajas temperaturas persistentes que mantengan la nieve acumulada en los puertos y en la zona montañosa más elevada, seguido bruscamente de una acentuada elevación de temperatura debida a un viento SO. o Sur, procedente de la meseta caldeada por el sol a través de una atmósfera clara y transparente. Supongamos, además, que estas circunstancias concurren en un día despejado, seguido de otro u otros, durante los cuales caiga un_fuerte aguacero, de los que son pródigos en la citada época los vientos que tienen componente occidental (1). Todas estas circunstancias son verosímiles. No lo es tanto su coincidencia completa, pues algunas de ellas son casi contradictorias, dentro de lo humanamente presumible, de acuerdo con las observaciones registradas y con el régimen general de vientos y liuvias del Norte de España; así, por ejemplo, la coexistencia o sucesión muy rápida de un vient.o cálido del SO. o del Sur y de un fuerte aguacero de análoga procedencia. Pero aun cuando no en tan justa medida, ni con la misma desdichada inoportunidad , pueden coincidir las condiciones suficientes para dar lugar a una riada comparable coo. algunas pasadas, de las cuales se conserva memorable recuerdo en el país. Merece ser citada una del Hijar, acaecida en el invierno 1909-10, que destruyó la mayor (1) Para el estudio dt1l régimen meteorológico de la cuenca alimentado· ra del pantano, se han montado: una estación meteorológica central en ReL nosa, tres estaciones meteorológicas ordinarias en Abiada, Población de Yuso (Santander) y Cabañas de Virtus (Burgos), y cinco estaciones pluviométricas en Mazandrero, Soto, Fombellida, Orzales y Arroyo. En la estación de Reinos&, una de la más completas de España (fig. 18), se recogen datos a partir de 1911. Todo el servicio meteorológico, dependiente de la División hidráulica del Ebro, corre a cargo del maestro de niños de Reinos& D. Francisco Hernández. (Documentos anejos a la Memoria del proyecto, números 4 y 5. - <Datos meteorológicos> .-•Alimentación del pantano•.)

•

F ig. 18. SE RVICIO METEOROLÓ Gi co. -Estación central de R.einosa.

M . LORENZO PARDO

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parte de los puentes que establecen el paso al camino de Espinilla a Campóo de Arriba o Suso, de los pueblos situados en la margen derecha del río (Naveda, Celada, Mazandrero, Entrambasaguas y La Lomba) . Para prever estos casos efectuaremos la comprobación aceptando una avenida hipotética desarrollada en forma análoga a la mayor que conocemos (Febrero de 1914), pero con intensidad y duración dobles de las registradas. Dicha a venida supone la ci_rculación rá.pida de un volumen total de 18 9 millones de metros cúbicos, equivalente a una lluvia aprovechada media de 380 milímetros, que represent:1 la caída en extensas zonas de la comarca, durante un corto plazo, de una a~tura de lluvia muy superior a 500 y aun a 600 milímetros. Procediendo por comparación equivaldría (1) a una lluvia de 140 milímetros en un día sobre la estación pluviométrica. de Abiada. Supondremos, además, que tan extraordinaria avenida se presenta cuando el pantano iniciado no está completamente vacío, es decir, en circunstancias normales medias. Las escalas y nomogramas deducidoii (fig. 13) nos proporcionan elementos ·para trazar las curvas representativas de la transfo rmación originada por la existencia del embalse. Efectuadas las operaciones gráficas indispensables J>ara hacer la transformación (2), llaman la atención, desde luego, la considerabilísima reducción del caudal de la avenida después de pasar (1) El régimen meteorológico general, y muy especialmente el pluviométrico, son objeto de detenido estudio, fundado en numerosas observaciones, en el cap. IV.- , Cuenca de alimentación del pantano•.-•Evaluación de sus recursos hidráulicos,. (2) En la Memoria del proyecto se reproduce el trazado, como justificación del argumento a que el ejemplo estudiado conduce, pero para los efectos de esta publicación conceptuamos suficiente la expresión de los resultados.

. 74

EL PANTANO DEL EBRO

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por el pantano, y el gran retraso o tiempo transcurrido entre los máximos. El tipo de la fijada, es general. Casi todas las más importantes del Ebro suelen presentarse en la misma forma. A la primera, rápida y extraordinaria crecida, siguen otras escalonadas, más distanciadas cada vez y menos caudalosas. La subida es brusca y el descenso relativamente lento, con alternativas muy marcadas. Estos máximos relativos posteriores son los que dan lugar al mayor caudal transformado o, lo que es lo mismo, los que consiguen remansar un mayor volumen en el pantano, que encuentran ocupado parcialmente por las aguas de la primera crecida. Aun contando con ello y admitiendo una larga duración del período de aguas altas, menos probable que la cuantía del primer máximo, éste quedaría reducido de 523,50 a 110,50 metros cúbicos por segundo y tendría lugar a los dieciséis días. El volumen ocupado llega a ser, como máximo, de 71. 55 5. 36 O metros cúbicos, cuya capacidad corresponde a una cota de 121 , 6 O, má:, baja, aun en tan extremado caso, que la de coronación del antedique. Otra manera más general, aunque menos expresiva, de plantear la cuestión, es la siguiente: Supongamos que sobrevenga en circunstancias normales, esto es, estando el pantano completa o ca i completamente vacío, una a venida de caudal constante y de duración indefinida. Calculemos el tiempo que tarda una avenida de tal naturaleza, irreal y sumamente desfavorable, en alcanzar una altura determinada. Si designamos por Q el caudal constante de la avenida, por q y s, respectivamente, la capacidad de los desagües y la superficie inundada, variables ambas con la altura h, y por t el tiempo, tendremos inmediatamente la siguiente ecuación diferencial (1) (Q - q) dt = Sdh.

M. LORENZO PARDO

La superficie viene relacionada con la altura en la parte más profunda del vaso, por la expresión: S

= 320.000

h9 •

La curva que representa la variación de la capacidad de los desagües, puede ser sustituida en su primera parte (fig. 13) por un trazado poligonal cuyos vértices son h= o h= 4 h= 7 h= 10

o q= q= 44 q= 65 q = 146.

Las rectas que los unen, cuya sucesión viene a sustituir a la curva efectiva, tendrán por ecuaciones Entreh=0(113)yh= 4(117) ..... . » h= 4 (117) y h= 7 (120) ..... . » h=7(120)yh=10(123) . .. .. .

11.h

q=16+7h q=27h-124.

Sustituyendo los valores de s y q deducidos de las anteriores relaciones en la (1) y separando las variables , tendremos

J .Jh h

t= t-

•1

320.000 l,,~ Q-111,,

320.000 l,,9 - -- - - d h h>4 (Q-16) -71,, h

< 10 = 320.000 1,,! -------dh

h~ 7

(Q+ 124)-271,,

Si designamos por t,. el valor definido de la primera integral entre los límites h = O y h = 4, y por t 7 la suma del anterior

EL PANTANO DEL EBRO

con el definido de la segunda entre los límites h = 4 y h = 1, el tiempo total necesario para qúe una avenida de caudal constante Q alcance una determinada altura h, será el siguiente: h<4 . ..... .

= t_.

320.000 l,,5 Q-llh dh

J +J

320.000 7,,!

(Q-16)-7 7,,

320.000 7,,!

124) - 27 h

dh ( 1)

Por medio de estas fórmulas se ha calculado los elementos necesarios para formar el gráfico (fig. 19) que acompaña a la Mer moria del proyecto. Las curvas trazadas corresponden a avenidas de caudales constantes de 100, 200 ..... 1.000 metros cúbicos por segundo. La escala horizontal corresponde al tiempo y está di vid ida en días y en horas, por grupos de cuatro. Sobre las laterales, co(1) Todas estas integrales indefinidas tienen la misma forma.

ah~ - - - d h1

m-nh

que es de solución inmediata. Basta, efectivamente, hacer la-s siguientes sustituciones:

~ -h::s:u

h=~-u

y·

clh=-du

para que quede transformada en la siguiente:

t=_.

:J (~u-u)! du=-: [(: )J :u -2: jau+judu =<

[

2: (: -h,)-(: y

l. ( : -

h,)- ~ (: - llYl

M. LORENZO PARDO ~·::·:-- .. .................. ............................. -..............................................................................................•..

rrespondientes a la altura, se han representado las funcionales de volúmenes totales y parciales del vaso. De las ecuaciones fundamentales se deduce inmediatamente que cada curva tendrá por asíntota la horizontal trazada a una altura igual a la carga necesaria para que los desagües den salida al caudal constante de la avenida. Un caudal constante de 100 metros cúbicos, por ejemplo, no podría nunca llegar a llenar el vaso h asta la cota 121 , 25 , pero el nivel tendería indefinidamente a alcanzar esa altura. Lo mismo sucedería con una avenida de 120 metros cúbicos por segundo respecto del nivel de la coronación del antedique (cota 122) , de modo que , para que las aguas pudieran rebasar este nivel, sería preciso que el caudal de la avenida superara esta cifra, bastante importan te ya. El tiempo necesario para que pudiera ser rebasada dicha coronación disminuye al aumentar el caudal. Tal disminución es mucho menos rápida que este aumento , de modo que es posible esperar, sin temor alguno, crecidas verdaderamente fabulosas, de una duración más inverosímil que su cu antía. Una avenida de 1. 000 metros cúbicos por segundo, equivalente a 2 metros cúbicos por kilómetro cuadrado de cuenca vertiente, no llenaría el embalse parcial sino en el transcurso de treinta y tres horas. Sería necesario para conseguirlo que un caudal de 300 metros cúbicos por segundo-superior al máximo instantáneo r egistrado en Febrero de 1914, que fué seguido de un rapidísimo descenso-estuviera llegando de un modo continuo durante cinco días y seis horas. De otro modo más claro, pueden ser apreciadas las grandes garantías que el embalse parcial ofrece como regulador provisional de avenidas. Señalemos, en efecto, sobre cada curva, a partir del origen, una escala de volúmenes alcanzados por la correspondiente avenida. Si unimos los puntos que están igualmente

.•

EL PANTANO DEL EBRO

acotados tendremos un haz de curvas, cada una de las cuales corresponderá a un volumen total, cualquiera que sea la forma en ,que tal volumen haya llegado a reunirse, ya sea en poco tiempo con un gran caudal, ya inversamente . El examen de estas curvas (limitadas al trozo interesante del cuadro) permite ver que, para que una avenida llegue a llenar el embalse parcial con un caudal de 1.000 metros cúbicos por se..,gundo como máximo, hace falta que arroje un volumen superior a 120 millones de metrns cúbicos (1). Obsérvese también, siempre con esa limitación de caudal, que para que las aguas pudieran alcanzar la altura de las obras de toma sería necesaria una avenida de ·6 O millones de metros cúbicos con el caudal máximo, y que serían precisos 80 o más, es decir, por lo menos, el doble de las avenidas más copiosas conocidas para llegar a ese mismo nivel, si el caudal constante no supera a los observados y probables. Sobre las mismas curvas están .indicadas las lluvias totales y uniformes, totalmente apro.vechadas, que pueden dar lugar a los i volúmenes correspondientes. La. de 240 milímetros representa :r una lluvia efectiva media de 279 milímetros, para alcanzar la cual es preciso que en algunos lugares haya llegado a una eifra superior a 500 milímetros. Así, por ejemplo, la mayor lluvia mensual registrada- 372 milímetros en Abiada, Octubre de

(1) Todas las curvas vuelven, muy cerca ya del eje vertical de alturas, rápidamente para arrancar tangencialmente del punto que tenga, según la escala funcional de volúmenes, igual cota. ·Haremos observar que la curva .80, que es aproximadamente la que corres· ponde a la capacidad que limita la curva de cota 122, arranca del extremo superior del eje marginal de la izquierda y, por consiguiente, que es la última que queda completamente dentro del cuadro. Las sucesivas, hasta la 120, se saldrán para caudales muy superiores al máximo fijado de 1.000 metros cúbicos por segundo,

LEY DEL CRECIMIENTO DEL VOLUMEN REMANSADO ltN EL FONDO DEL PANTANO

DESAGUES DE FONDO ABIER tos

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191 3-correspondió a las de 171, 9 milímetros en Reinosa, 13 O milímetros en Cabañas de Virtus y 50 milímetros en la población de Yuso. Por último, sobre las curvas correspondientes a los diversos caudales de avenida están indicadas las precipitaciones diarias, totalmente aprovechadas, equivalentes. La consignada en la curva Q = 400 representa una lluvia efectiva superior a la mayor local, registrada en Abiada. er día 22 de Febrero de 1914, durante el cual no llovió en varias estaciones de la red pluviométrica de la cuenca Como resumen de todas las consideraciones anteriores exponemos nuestro convencimiento de que, aun en circunstancias verdaderamente extraordinarias, el embalse parcial puede regularizar con los desagües de fondo abiertos las avenidas a que la cuenca vertiente o alimentadora puede dar lugar, sin que sea de temer el desbordamiento del dique provisional.

Aprovechamiento del embalse parcial durante la ejecución de las obras.-Creemos que, no solamente no ofrece peligro desde tal punto de vista, sino también que puede desde luego ser aprovechado para alcanzar en seguida un apreciable efecto útil de estas primeras obras. Tal efecto inmediato pudiera se:i:, por ejemplo, la seguridad en la alimentación del canal Imperial de Aragón, para completar la cual solamente en un año del largo período 1898-915, hubiera sido preciso un volumen superior al que puede ser retenido en el embalse parcial. Bastaría para ello con que, una vez pasada la época de las riadas de primavera, es decir, en cuanto se tenga noticia de la desaparición de la mayot· parte de la nieve en la parte alta de la cuenca, se cerrasen los desagües de fondo. Aun prescindiendo de las aguas de Abril, que suelen ser abun-

EL PANTANO DEL EBRO

dantes, las de Mayo y Junio solamente (1) pueden ser suficientes al objeto perseguido. Claro es que en esta época ya no son de ·temer las aveuidas. Hacia el final de este corto y tardío período alimentador, dichas avenidas no pueden tener importancia y podrían ser aliviadas mediante un oportuno manejo de las compuertas de desagüe. Pero no será necesario recurrir a este medio, pues las galerías de toma pueden actuar como aliviadero de superficie, automático y amplio. Para precisar bien esta posibilidad se han trazado dos cuadros (figuras 20 y 21) análog_os al que les precede y que no exigen, por tanto, nueva explicadón (2). En el segundo está señalada la altura que indefinidamente tendería a alcanzar el nivel del agua, si sobreviniese una avenida, tan considerable para la época de que se tra~a, como la de 100 metros cúbicos por segundo de caudal. La de 200 metros cúbicos por segundo podría ser soportada durante cinco días, y du• rante doce horas la de 1.000 metros cúbicos, cuya formación exigiría, no ya un cambi9 de régimen meteorológico local, sino una verdadera alteración en las leyes aerofísicas conocidas. La representación gráfica nos excusa de insistir sobre el particular. El momento más oportuno y seguro para efectuar el cierre de los desagües habrá de decidirse en vist~ del resultado de las observaciones meteorológicas, del estado de la cuenca, del régimen hidrográfico anterior, etc ..... De todo ello podrán existir, a la sazón, sobrados antecedente:;. Se ha tanteado, por último, la construcción de un aliviadero (1) gráfica (2) do más

Estas aportaciones mensuales están indicadas en la representación del régimen de funcionamiento del pantano (fig. 2.ª). Las curvas Q han sido trazadas por un procedimiento gráfico explicaadelante.

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de superficie provisional a la altura de las tomas. Aun cuando su longitud es relativamente crecida, 40 metros, no aumenta de un modo sensible las garantías de seguridad de la obra y podría entorpecer en cambio su marcha.

Descripción de las obras. --Oesagües de fondo.-Disposición general.-Nos limitaremos en este capítulo a describir las obras correspondientes a los desagües de fondo; las obras de toma, que van unidas a las descargas superficiales, serán descritas y justificadas en el siguiente, así como la obra general de incorporación al cauce del río de la totalidad de las aguas á que todos los desagües o vanos puedan dar salida. La característica de los de3agües de fondo -grandes vanos rectangulares cerrados por compuertas y tubos-está en que los cierres han sido colocados a alguna distancia de la boca o entrada de las galerías. No hay inconveniente en hacerlo así-y sí grandes ventajas de índole práctica-, por la circunstancia, ya indicada, de que las aguas llegarán limpias, o mejor dicho, desprovistas de arrastres, a las proximidades del dique, o sea al lugar donde estos desagües están situados. Recordaremos que los desagües de fondo son cuatro: dos rectangulares de 2, 5 O metros cuadrados y dos circulares de un metro de diámetro. Los primeros son los más profundos, tienen su umbral a la cota 113, o sea , aproximadamente, un metro por encima del fondo del valle y un metro por bajo del nivel de coronación de la presa provisional. Los tubos tendrán su eje a la cota 115. Siguiendo el curso de las aguas pueden ser señalados en los desagües de fondo tres trozos, los siguientes (lámina V): 1.º Un primer trozo en canal, a cielo abierto, que arranca. del estribo derecho de la presa provisional de derivación, en pro-

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longación del tramo de río anterior a la revuelta que precede 1il lugar de emplazamiento del dique. Tiene una anchura en la solera de 25,50 metros, y está limitado en su última parte, donde la trinchera es más profunda, por dos muros laterales de 25 metros de longitud. Su altura total, incluyendo zócalo e imposta, es de 7, 5 O metros. El principal objeto de estos muros es el proteger los taludes de la excavación, evitando el contacto inmediato del agua y l_as alternativas bruscas originadas por las variaciones de su nivel que podrían dar lugar a desprendimientos capaces ·de entorpecer o impedir la entrada a los desagües. Su sección es en desplome con talud exterior de 1 / 3 • El muro de la izquierda está enlazado y acuerda con el estribo de la presa provisional de derivación. 2. 0 Sigue al anterior un trozo de 2 5 metros de longitud, en túnel. Del muro de frente o boquilla donde termina el trozo anterior, arrancan tres galerías. Las laterales están destinadas a facilitar el paso de las aguas por los grandes desagües rectangulares, o sea los de fondo propiamente dichos. La central desempeña el mismo papel respecto de las dos tuberías. Todas estas galerías, de sección muy superior a la de los cierres correspondientes, habrán de llevar sólidos revestimientos de fábrica, capaces de resistir, ampliamente, los esfuerzos de presión exterior y los de subpresión. Los revestimientos de las galerías laterales están formados p~r una bóveda de medio punto de 4,50 metros de luz, y un espesor de 0,50 metros en la clave y de un metro en los arranques. La bóveda se apoya sobre muros de 2, 75 metros de altu1 ra, ataluzados hacia el interior de la galería al / 0 • La solera, cuya anchura total es de 6,50 metros, tiene 0,50 metros de espesor. La galería central tiene forma circular, interrumpida por una

M. LORENZO PAiújó :::::::................................................................... ............................. ................................................ . -

solera semejante a las anteriores y situada sobre ellas a una altura de 1, 5 Ometros. Las tres galerías deberán llevar un esmerado enlucido, cuyo principal objeto es el de impermeabilizar la fábrica en la medida de lo posible. 3. º El trozo final está constituído por dos galerías destinadas a evacuar el caudal a que pueden dar salida los cuatro vanos de desagüe. Éstos han sido agrupados simétricameute, de modo que a cada una de las galerías corresponden: un vano rectangular y l.1 tubería del mismo lado. Las tuberías desagüan a una altura inferior a la del umbral de las compuertas. Entre este umbral y el punto más bajo de la tubería media un escalón de 1 , 5O metros. Como para esa altura o tirante de agua las galerías pueden evacuar (fig. 13) un caudal de 22 ,50 metros cúbicos por segundo, y el que a lo sumo puede salir a plena carga por cada tubo es de 11 ,684 metros cúbicos por segundo, resulta que las aguas procedentes del empleo de estos tubos no puede alcanzar a las compuertas. Por análoga razón no podrá alcanzar el agua-suponiendo, siempre a plena éarga,completamente abiertos todos losdesagüesla altura del dintel de las compuertas, sobre el cual está el piso de las cámaras á 1 , 2 5 metros. En la hoja V de los planos, corte proyección por HI, están indicados los niveles máximos de las aguas; en la izquierda, suponiendo solamente abierto el tubo corres¡:iondiente, y a la derecha abierto el tubo y completamente levantada la compuerta.· Las dos galerías de descarga vienen a ser en su origen prolongación de las de acceso a las grandes compuertas, o sea de las laterales del trozo anterior. La distancia entre los ejes de las dos galerías de descarga es

EL PANTANO DEL EBRO .................................................................................................................................... .................

de 19 metros en dicho origen, pero a corta distancia se aumenta hasta 31, 5O metros, conservándose esta distancia en todo el resto. Obra de cierre.-Entre los trozos 2.º y 3.º van los cierres. La parte de sección más reducida, que ha de ser la obturada por las compuertas, va precedida de un abocinamiento revestido con virolas de fundición ajustadas a la forma fijada teóricamente, ya sea rectangular o circular, piramidal o cónica. Estas virolas me.tálicas estarán formadas por varios segmentos unidos entre sí por medio de bridas interiores. El revestimiento de los vanos rectangulares va interrumpido para dar lugar a la colocación y asiento de los marcos y gárgaros metálicos de las compuertas. Los cierres serán dobles, es decir, estarán formados por dos compuertas sucesivas y semejantes. La única diferencia entre ellas estará en que la segunda, la de aguas abajo, tendrá dimensiones algo mayores, a fin de favorecer el paso de la corriente, evitando el choque de su masa o, por lo menos, de los filetes líquidos animados de más velocidad, con las aristas exteriores del correspondiente marco. Las compuertas serán de fundición con nervios horizontales, cuya separación variará aumentando a partir del borde inferior. Estos nervios serán, como la chapa general anterior o pantalla, de espesor uniforme y tendrán, aproximadamente, la forma de só lidos de igual resistencia a la fl.Úión. Llevará, además, dos nervios verticales, situadt>s hacia el tercio central de la compuerta; estos nervios tendrán el doble objeto de repartir la presión y de servir de apoyo a las sillas de la articulación de amarre de la varilla de maniobra. El gárgaro o caja metálica del marco se prolonga, por la parte superior, en una longitud igual al espesor del piso de la cámara de compuertas y mecanismos. Apoyados sobre ésta, Y unidos por medio de bridas con tornillos a las paredes laterales

M. LORENZO PARDO

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de la caja de los marco.5, van unas cámaras met5licas de chapa de palastro, reforzadas en sus aristas y en sus frentes mayores con cantoneras de acero laminado, capaces de alojar la compuerta. Estas cámaras de agua irán cubiertas con sombreretes de acero fundido, que por un prensa-estopas superior dejan pasar el vástago de las varillas de maniobra. Los frentes anterior y poster ior deberán poder res istir la presión debida a la carga que actuará en . el interior cuando la compuerta esté cerrada o muy poco abierta, y la exterior atmosférica cuando la compuerta esté completa o casi completamente levantada, en cuyo caso la contracción de la vena producirá una succión que provocará un vacío relativo en la cámara. El apoyo de la compuerta sobre el marco es continuo, y tendrá lugar por medio de bandas de acero fosforos~ o de bronce , sujetaii por medio de tornilloii de cabeza embutida, a los costados fijos de éste y a los bordes de aquélla. Habida cuenta del pew y de los esfuerzos de subpresión, del rozamiento y de los esfuerzos r esist,entes accidentales, el que habrá de ser efectuado sobre la varilla de maniobra a plena carga -uno3 18 metros-cuando el pant_a no esté completamente lleno, será, en el arranque: Kflogrl\mOR.

Elevación de la compuerta, tensión ...... ••. •..• Descenso ídem íd., compresión ....••..•. . .....•

16.000 19.000

Los esfuerzos necesarios para producir el arranque, o sea para inicia r el ascenso o desceuso, varían con la posición de la compuerta ; los indicados son los máximos. Corresponden en la elevación a la posición má;:; baja, y en el descenf:o a la más el~vada. Eiitos e,fuerzos podrán ser efectuados fácilmente por medio de un sencillo aparato de maniobra, accionado á brazo, de un modelo o tipo corriente. La reducción del esfuerzo es ~oble; oca7

EL PANTANO DEL EBRO

siona una reducción muy importante el husillo del vástago, y este esfuerzo, reducido ya, es a su vez ob;eto de una nueva reducción, comparable con la primera, por un engranaje de tornillo sin fiu que actúa sobre la tuerca tractora. En el eje de este tornillo podría ir montado el volante de maniobra, pero para reducir aún más el esfuerzo y, sobre todo, para aligerar la operación, proporcionando la intensidad del e.3fuerzo a vencer con el muscular de los encargados de la maniobra, podrá sei· intercalado a voluntad, P•>r medio de un embrague, un engranaje cilíndrico doble, cuya reducción total puede ser de 1 / 4 • Para aumentar el rendimiento del aparato los rozamientos serán de bolas, especialmente en el cojinete de suspen:;ión de la comi,uerta, o sea en el apoyo sobre la columna de fundición que sirve de ba:;e de la rueda horizontal o tuerca. Los aparatos de maniobra se apoyarán sobre un sólido piso formado por un entramado de vigas laminadas empotradas por sus extremos en la fábrica de los muros laterales. Las tuberías se cerrarán por medio de llaves de compuerta que el comercio ofrece con resistencias muy superiores a las exigidas por las cargas que habrán de soportar las que proyectamos. El tipo adoptado es corriente. Como quiera que existe altura bastante para ello, la tuerca de maniobra va al exterior, de modo que la parte fileteada de la varilla es la alta. La unión de la lenteja ó compuerta con el extremo inferior de la varilla podrá quedar reducida a una sencilla articulación. La dispo:;ición general del aparato de maniobra es semejante a la anteriormente descrita. Solamente diferirá en que la reducción podrá ser mucho menor. Estas llaves de paso son, como las compuertas de los desagües grandes, dobles, al objeto de garantizar el cierre en todo

M. LORENZO PARDO ························· ........... ·.·................................................................................................................... .

caso. La proporción P,n que esta dDplicidad aumenta el presupuesto, no ya el general, sino el parcial de la parte de obra que nos ocupa, e:; verdaderamente insignificante. La:; llaves de paso y la:; cámaras de agua de las compuertas grandes van apoyada:; sobre el fondo de tres cámaras de fábrica alojadas en socavones o emanchamiento:; de la:; galería:. de entrada. El piso o entramado metálico las divide en do:; parte:;, una inferior, que podernos llamar cámara de compu-rtas siguiendo la designación general y otra superior, o de mecanismos. A la altura de estas cámaras superiores están comunicadas entre sí las dos por medio de dos galerías hor izontales holgadamente capaces de co nsentir el pa:;o de los órganos más volurniuosos que en la formación de los cierres intervienen. Acceso a la galería de mecanismos.-Ventilación.-La entrada a la galería general de mecanismos, o sea el conjunto de las cámaras y de los pasos, se efectúa por la cámara central, comunicada con el fondo de una chimenea o pozo que se apoya sobre la parte maciza del corres pondiente muro de cierre. Por el interior de esta chimenea se desarrolla una escalera destinada exclusivamente al personal encargado de la conservación y explotación de las obras, pues las herramientas, piezas de repue:.to y recambio, materiales para reparaciones, etc., podrán ser bajados por medio de un pe:;cante grúa (lám ina V .-Corte proyección por RS.) aprovechando la caja o hueco central. Esta chimenea despempeña además una misión esencial: la de consentir el tiro o corriente de aire, simultánea a la del agua, que es indi spensable para garantizar la conservación y el funcionamien to previsto de las obras. La cfrculación de aire se establecerá libremente desde las ga.lerías de evacuación o descarga, a través de las cámaras de. compuertas-ampliamente abiertas, merced a la disposición adoptada

EL PANTANO DEL EBRO

para los cierres-, de las de mecanismos, que son para el caso una prolongación de las anteriores, de las galerías horizontales de paso o comunicación entre ellas, del hueco de entrada a la cámara central y del pozo o chimenea. ÉsLa va coronada por una caseta cuya cubierta está especialmente dispuesta para consentir el paso de la corriente de aire por el centro o caja de la escalera, aun cuando la puerta de entrada y las ventanas del lado del embalse y laterales se encuentren cerradas para resguardar el interior de las inclemencias del tiempo. La caseta va rodeada de una plataforma o explanación, interrumpida por el acceso. El origen de éste se encuentra inmediato a la carretera de Reinosa a Las Rozas por Arroyo (trozo 2. 0 , de Arroyo a Las Rozas.-Proyecto complementario núm. 3). R&suMEN.-Como resumen de todo lo expuesto, en relación con la disposición de los desagües de fondo, indicaremos que su justificación e:;tá: 1. 0 En que todas las cámaras, galerías ..... son accesibles y cómodamente visitables. La vigilancia puede ser continua y eficaz, tanto durante el período de cierre como en el de servicio. La sustitución de elementos o piezas de la parte metálica será fácil y rápida. Merced a la · duplicidad de los cierres podrá ser efectuada en cualquier momento la de una compuerta, una cámara de agua o una varilla, con la condición de que si se trata de la superior, se encuentre completamente levantada la compuerta de aguas abajo, y se mantenga en tal situación hasta que aquélla pueda ser cerrada. Los mecanismos de mauiobra podrán ser reparados o sustituídos en el momento en que con venga. Lo mismo puede decirse de los órganos similares de llaves de paso. 2. º En que siendo abiertas todas las cámaras y galerías, la circulación de aire se establece naturalmente a tra ves de ellas,

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con notoria ventaja para la conservación de las fábricas, que no están sometidas a presión interior, ni en contacto continuo o periódico con el agua, evitándose así la construcción de chimeneas, pozos o galerías independientes de ventilación. El resultado será que todas las fábricas estén sometidas a esfuerzos de sentido constante.

VI DESCARGAS SUPERFICIALES

TULO S'EXTO Cl\r"f .........................................................

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DESCARGAS SUPERFICIALE S

Objeto y fin de su instalación.-En varios lugares de esta Memoria nos hemos referido a la necesidad de disponer de una descarga o aliviadero superficial, situado a la altura del máximo nivel que las aguas pueden alcanzar en el pantano. La conveniencia de esta descarga e:;triba principalmente en la posibilidad de regular el nivel de la:; aguas, de tal modo, que quede libre siempre una parte del vaso capaz de almacenar-sin que sea rebasada la altura máxima reglamentaria-la a'portación probable de la cuenca alimentadora durante el resto del período de acaparamiento. Disposición general. - Consiste esencialmente en un vertedero

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de nivel variable a voluntad. La longitud total de vertedero necesaria para conseguir el efecto propµesto-20 metros-ha sido distribuída en ocho vanos de 2, 5 O metros de anchura, cerrados por compuertas-vertedero sumergidas, que son manejadas desde una plataforma general superior. La excursión total de estas compuertas, y por consiguiente el máximo espesor de lámina vertiente previsto, es de 1,50 metros. En su posición más baja, el umbral móvil queda a la altura 130 ,50 metros, a la que corresponde un volumen de 450 millones de metros cúbicos. Queda, pues, disponible, una parte del vaso de una capacidad de 9 O millones de metros cúbicos, para retener las avenidas que, una vez alcanzada aquella altura, puedan sobrevenir. Como este volumen es muy superior (aproximadamente el doble), al que alcanzan las máximas avenidas ordinarias, su existencia ofrece una garantía de importancia. Si la avenida sobreviene estando abiertos los cierres de las descargas superficiales, esta garantía es mucho mayor, pues dichas descargas irán simultáneamente aliviando una parte de la avenida, en proporción creciente con la carga o altura del agua almacenada. En todo caso pueden los cierres, que son de un manejo fácil y rápido, ser llevados a la indicada posición inicial. Capacidad de descarga.-Los caudales a que pueden dar sucesivamente salida las descargas superficiales, cuando la carga aumenta, son los siguientes:

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M, LORENZO PARDO

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1,401 1,981 2,426 2.801 3,132 3,431 3,706 3,961 4,202 4.429 4 ,6?5 4,8.">2 5 050 5,24cl 5,4-25

q=mV2uh

0,056 0,160 0,295 0,454 0,63-1 0,834 1,050 1,283 1,532 l ,79-i 2,060 2,358 2.658 2.972 3,295

TOTAL

Por cada vano

= 2,oo-V2u"i' m 5 Xl" o,i4o 0,400 0,738 1,135 1,585 2,085 2,625 3,208 3,830 4,485 5 150 5,895 6,645 7,4;:!0 8,238

= 20 V2uh m 5 X1" 1,120 3,200 5,900 9 .080 12,680 16,680 21,000 25,660 30,640 35,880 41,200 47,160 53,160 59,44,0 65,900

Efecto regulador.-Para poner de manifiesto el enorme efecto regulador que ofrecen estas descargas merced a la gran extensión superficial inundada, se ha procedido de un modo análogo al seguido para calcular el correspondiente al embalse inicial creado por el antedique. Como aUí, se supone la llegada de avenidas de caudal constante y se calcula el tiemJ?O invertido en alcanzar una altura h sobre el umbral de las compuertas-vertedero, por la fórmula

en la cual todos los símbolos tienen análoga significación. Se ha trazado una curva para cada uno de los caudales de ave-

EL PANTANO DEL EBRO

nida Q = 100 ..... Q = 200 ..... Q = 1. 000, por un procedimiento gráfico (1), formando con el conjunto de estas curvas un cuadro o ábaco (fig. 23). A continuación se ha formado un segundo cuadro expresión · gráfica del mismo efecto regulador en el caso de estar abiertos los desagües de fondo y tomas (fig. 24). · De la misma manera que en los cuadros de las figuras 2 O y 21 se ha marcado en éstos sobre cada curva Q la lluvia diaria teórica en milímetros que le corresponde, y · trazado las curvas de volúmenes totales acotadas en .millones de metros ~úbicos -y en milímetros la lluvia media general caída sobre toda la cuenca y aprovechada. (1) Supongamos que esta,ndo lleno el embalse basta la altura del umbral de la descarga superficial sobreviene una crecida del río. Designemos: por Q, el caudal constante de la avenida, a la cual es asig• nada, desde un principio, su máxima importancia; por q, el gasto de las des• cargas, variable con la altura h sobre su umbral, y por s, la superñcie total inundada, dependiente de la misma variable. En un instante cualquiera el incremento de volumen de agua almaeenado, durante el espacio de tiempo infinitamente pequeño, dt, será (Q-q) dt, vi• niendo a ocupar una parte del vaso Sdh. Tendremos, pues, ( Q - q) dt = Sdh,

en cuya expresión pueden ser separadas las variables en la siguiente forma: 8

dt=-dh. Q-q Construyamos la curva Á.

s = -Q--q

(fig. 22).

El tiempo th, necesario para que el nivel de lai, aguas alcance la altura h sobre el t1mbral, será. la ordenada correspondiente de la curva integral t=JAdh, Los ejes coorJenados de referencia corresponden: el vertical, a las cotas o alturas; el h~rizontal, a las restantes cantidades que intervienen en el oálcn•

EFECTO REGULADOR DE LA DESCARGA SUPE FICIAL 1

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El primer cuadro comienza por la curva Q = 1 OO. La última trazada es la correspondiente a Q = 1.000. De su examen se deduce que el volumen arrojado por la mayor avenida registrada - 53 millones de metros cúbicos-no hubiera podido alcanzar, aun cuando se hubiese presentado con una extraordinaria intensidad-de 1.000 metros cúbicos por segundo-una altura superior á 0,8 5 metros sobre el umbral de las descargas, o sea á la cota 131, 3 5 al cabo de quince horas. El mismo volumen de avenida con una intensidad menor-100 metros cúbicos por segundo - solamente hubiera alcanzado el nivel 131, 3 O al cabo de seis días y tres horas. La lluvia total equivalente es de 106 milímetros, cuya lluvia med ía representa lluvias totales efectivas superiores a 250 y 300 milímetros sobre algunos lugares de la cuenca. lo, o sea superficies, cauda.les y tiempos (véanse esca.las dibuja.das en la parte superior del gráfico). De la curva q, representación gráfica de la ley de variación con la altura, del caudal a que pueden dar salida las descargas superficiales proyecta.das, ee deduce inm ediatamente la Q - q. Las ordenadas de la. curva auxiliar 8 A = - Q se han determinado efectuando gráficamente la operación indica- q da, para la que se ha toma.do una unidad o base, -y= 50 milímetros. Las construcr.iones necesarias para la determinación de los puntos que corresponden a las alturas O, 0,50, 1 y 1,50 metros están dibuja.das éon línea roja. Del mismo color se han marca.do las curvas auxiliares correspondientes a las restantes avenidas estudiadas. Se reprodu ce el trazado de la c.urva correspondiente a la. a.venida. Q = 200 metr os cúbicos por segundo. En análoga forma se ha hecho el de tod as las demás. Basta formar la curva integral de la anterior, que pasa por el origen h = O, t = O, para. obtener la que buscarnos, esto es, la curva que relaciona. el tiempo con la altura.. La operación se ha efectuado gráficamente tomando una base de inte• gración A = 87 milímetros. En el dibujo se representa con líneas negras el trazado de una sola curva., la. Q = 2v0, omitiendo el de las restantes para evitar confusio nes. Los módulos, escalones y unidades se consignan en un cuadro lateral al pie del cuadro y corresponden al dibujo original.

EL PANTANO DEL EBRO

Estas cifras pueden ser aproximadamente duplicadas sin co rrer el riesgo de que la altura máxima admisible sea rebasada. Efecto regulador de la totalidad de los desagües.- Los anteriores pfazos y, por consiguiente, las garantías de seguridad en l explotación de la obra pueden ser extraordinariament e aumentados mediante el oportuno manejo de lo:; cierres inferiores. Tal aumento puede ser inmediatamente apreciado por la com paración de los dos cuadros representados en las figuras 23 y 24 Ob::;érvase desde luego, que las curvas correspondientes a u mismo caudal O, son en el segundo cuadro mucho más tendidas, o lo que es lo mismo, que ha de transcurrir mucho mayor plazo para que la misma altura o cota sea alcanzada. En cambio, las curvas de volúmenes están más próximas tienen mayor inclinación. La primera curva Q es la que corresponde al caudal constante de avenida de 400 metros cúbicos por segundo. Las anteriores no tienen interés, puesto que, según puede verse en el siguient cuadro, CAUDALES EVACUADOS COTAS

130,00 130,50 131.00 131,50 132,00

DesagUes de fondo.

Tomas.

De~cargas saperllciales .

TOTALES

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m5 Xl"

mlXl"

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105,'?26 106,8.':16 108,486 110,085 111,684

191,9R6 198,013 204.160 207,884 211,608

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297,?12 304J129 31'2,6-16 3!)3 8-19 389,192

º·ººº

1 9 .fi80 3;j ,880 65,900

a la altura del umbral fijo del vertedero o descarga, le correspon de una capacidad de evacuación, superior ya a lo:; 300 metros cú bicos por segundo.

CAPACIDA.C:1 CORRESPONDIENTE EN MIL LO NES DE METROS CÚBICOS

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M. LORENZO PARDO

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En cambio se ban trazado algunas curvas Q de caudal superior al máximo aceptado, hasta ahora, de 1.000 metrns cúbicos por segundo, las correspondientes a las avenidas de 1.100, 1.200, 1.300, 1.400, 1.500 y 2.000 metros cúbicos por segundo, para demostrar la posibilidad de hacer frente, empleando al efecto todos los recursos di::;ponibles, a la llegada de avenidas tan fabulosas como la últimamente indicada que equivale a la unitaria de 4 metros cúbicos por kilómetro cuadrado de cuenca. Esta inverosímil avenida solamente podría alcanzar la altura máxima, al cabo de quince horas, cuando el volumen total arrojado llegase a ser superior a 11 O millones de metros cúbicos. La lluvia media por día y la total media, teóricas o aprovechadas, equivalentes, son, re:-:pectivamente, 345,6 y 2:20 mi_lírnetros. Mayores avenidas posibles.-Como quiera que estas extraordinarias avenidas, de e:ecasa duración por la limitada extensión superficial de la cuenca alimentadora, no pueden tener lugar sin que concurra la desfavorable circunstancia de ocurrir el deshielo de una espesa capa de nieve, indicaremos cuál debiera ser

ésta. Según datos experimentales, recogidos sobre el terreno, puede estimar.;e en O, 1O la altura de agua equivalente a una capa de un metro de espe:;or. Si el desbielo fuese la única causa de la aYenida, ésta no podría revestir extraordinaria importancia, pues la radiación EOlar, aun en época bastante avanzada-los meses de Marzo o Abril, por ejemplo-, no puede, por la duración de su efecto diario y por su inclinación, provocar la fusión de capas de tau considerable espe,,or como son las que corresponden, con arreglo a la indicada equivalencia, a las alturas de precipitación consignadas en el cuadro. Sería preciso que el deshielo y arrastre de la nieve fuese faci-

too

EL PANTANO DEL EBRO

·······················································•·························································~---,······························::·.::·.:·

litado por la caída de un fuerte aguacero. En tales condiciones el estudio calorimétrico no permitirá fijar, siquiera sea aproximadamente, la parte que al deshielo de la nieve propiamente dicho, es imputable. A pesar de ello admitiremos, al objeto de fijar las ideas y poder dar una aproximada acerca de la enorme cuantia de los fenómenos meteorológicos que en el hidrográfico examinado intervienen, que cada uno de ellos arroja una mitad del volumen total. En este supuesto, la avenida de 2.000 metros cúbicos por segundo hubiera exigido un aguacero general de 11 O milimetros de lluvia, a -razón de 172,80 milímetros por día, y además que este aguac.ero hubiera ocasionado el arrastre de una capa de nieve de 1, 1 O metros; con una velocidad de 1,728 metros en veinticuatro hora;;, cosas ambas completamente imposibles dado el régimen geousico en que vi vimo;;. Para ponerse en situación real hay que alejarse bastante de estas cifras fantásticas. Una avenida capaz de arrojar un volumen total de 100 a 120 millones de metros cúbicos, representa un límite que no podrá ser jamás superado, y tal avenida no podría reba:;ar la altura señalada, por considerable que sea el caudal, si oportunamente se recurre a abrir los desagües. Esta oportunidad está asegurada porque el retraso de varias horas apénas pued e producir un efecto sensible, y aun he puede, sin grave riesgo, en caso.:; de avenidas excepcionales o poco corrientes, pero vero.;;ím1les, esperal' más de un día con obj eto de obtener un aprnvecharniento lo más completo po"ible de las agms a¡iortadas al pantano por la cuenca alimentadora. Para la debida interpretacióu de las lecturas de los ábacos reproducidos en las figuras 23 y 24 es preciso tener en cuenta: p1imeramente, que están trazados suponiendo que el caudal de la avenida es constante, o sea qu~ adquiere desde luego, o por

M. LORENZO ?ARDO

IOI

·::·::............................................. ·-·····-··············.. ················································································

lo menos muy rápidamente-ya que aquello en la Naturaleza es imposible-su máxima importancia. Como tal cosa en la realidad no sucede así, una avenida cuyo caudal máximo llegue a tener un valor extraordinario, podría ocasionar menor elevación en el nivel de aguas que una avenida de caudal constante relativamente reducido. En cualquier caso, cada una de estas avenidas teóricas, que han servido de base al estudio, equivaldrá, desde el punto de vi-sta práctico, á crecidas cuyo caudal máximo sea mucho mayor. Por esta razón es de especial interés, a juicio nuestro, la consideración del volumen total arrojado por la avenida y el examen , y discu:;ión, en el estudio facilitado por los ábacos, de las correspondientes curvas. E.,; preciso tener muy en cuenta, también, el régimen de funcionamiento del pantano. Con arreglo a él, no llega a llenarse, aun en aiios muy abundante3, sucesivos a estiaje3 poco acentuados que consienten conservar un volumen remanente en el fondo del vaso, hasta el mes de Marzo, pudiendo esta focha retrasar.-,e bastante hasta llegar casi al princi pio del período de suministro, o sea en pleno período de agua:; bajas. La capacidad media, de 51 Omillones de metros cúbicos, no es alcanzada tampoco siuo pasada la ca.:;i totalidad del mes de Febrero y solamente a costa de las fuertes avenidas de esta época. Aprovechamiento de la capacidad máxima del embalse.-De lo anterior : - e deduce la posibilidad dtl aprovechar la euorme capacidr1d que corresponde a la al tura definida por la:; posicio0e3 límites de las compuertas-vertedero, o sea, en defin1Liva, la total del va so hasta el nivel máximo reg 'amentario. Efectivameute, llegado el final de Marzo, se puede ir elevando el nivel variable del umbral con la única conflición de dejar un margen o reserva de 0,50 metros, por bajo del máximo (cota 8

ÉL PANTANO DEL EBRO

132), a cuyo fin pueden ser manejadas las compuertas-vertedero según convenga. Corresponde a este margen de altura una capacidad de 31, 7 5 millones de metros cúbicos, que es aproximadamente el volumen que discurre en la actualidad por el Ebro en Arroyo, durante el meslfe Junio y la segunda quincena de Mayo. El objeto es llegar al comienzo del periodo de suministro con el embalse totalmente lleno regulando perfectamente la circulación de avenidas de primavera, únicas que pueden llegar al cauce a través del embalse. Las fechas en que tales operaciones de cierre y descarga o alivio parcial deberán ser efectuadas, quedarán cada año perfectamente definidas por la situación del embalse, por la exi::;tencia de nieves en la cueuca alimentadora y por l os dato::. que vaya suministrando el estudio continuo del régimen meteorológico. En un año de deshielo prematuro o muy completo, aun cuando el embalse hay;;¡, llegado a un nivel muy alto, podrá ser elevado el umbral de las descargas y reducido en mucho el temor de no aprovechar totalmente la capacidad del embalse. Un descenso prudencial de las compuertas-vertedero proporcionado a su importancia bastará para compensar la sobreelevación que un aguacero pudiera ocasionar. El agente encargado de la maniobra de aquellos cierres puede tener conocimiento de la importancia y aportación probable de aquél con bastante anticipación a la llegada de las-aguas al pantano. Por el contrario, en un año de nieves persistentes convendrá mantener bajo durante toda la primavera el umbral de las compuertas en previsión de que aquéllas pudieran ocasionar una avenida de consideración. La altura a que las compuertas deberán estar esperando la llegada de las aguas de deshielo dependerá del espesor de la capa. de nieve conservada, de la época, etc.

M, LORENZO !>ARDO

103

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En cualquier caso, cuando baya comenzad-:> a descender el caudal de una avenida podrán ser elevadas las compuertas con objeto de aprovechar por completo su aportación de agua al embalse. Todas estas operrl ciones son de un resultado seguro merced a la regulación automática que proporciona la extraordinaria su, perficie del embalse. El efocto de ésta es r etrasar y suavizar los producidos por la entrada y salida de aguas, dando tiempo a rectificar cualquier maniobra faba o exagerada. La reserva de la capacidad correspondiente a la altura de O, 5 O metr_os comprendida entre las cotas 131,50 y 13'l, es suficiente para esperar las mayores avenida:3 probable:;, aun cuando el funcionari o encargado de la explotación del pantano se baya aventurado a elevar las cornpuertas -ve, t~Jero hast~ fijar su labio o umbral a la primer.1 altura indicada en época algo avauzada, pero en que todavía se conserva en la cuenca alta una cantidad de nieve relativamente importante. En efecto, si sustituímos en la fórmula general S

0,60

Q -q dh,

T= /

sy q

por sus valores en función de la altura h, q

27 h

3.150.000 h

+ 63.000.000

Yverificamos la integración y cálculos numéricos correspondientes, resulta que el tiempo ne..:esario para que la cota 132 llegue a ser reb:!sada, e:3 el que frente a caJa caudal de avenida se indica en el siguiente cuadro:

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EL PANTANO DEL EBRO

Caudal de la avenida.

= 0,!IO

h=0,!IO

Caudal de la avenida.

TIEMPO

Dlas.

m5 Xl"

100 200 300 400 500

Horas.

---

Minutos.

m•Xl"

21 21 6 22 17

27 52 15 31 58

600 700 800 900 1.000

1 1 » >

Dlas.

» » >

Horas.

Minutos.

14 12

--11

9 8

» »

47 8 52 55

Ahora bien, si por evaluación errónea de la cantidad de nieve remanente o porque tenga lugar una lluvia torrencial, fuese necesario aumentar e.;tos plazos, y con ellos las garantías de seguridad, puede recurrirse al manejo de los desagües, en cuyo caso los plazos serán los que se inúican en el cuadro siguiente, en que aparecen calculados, no sólo los volúmenes de avenida necesarios para alcanzar la altura fijada de 0,50 metros, sino, además, el plazo y volumen correspondientes a la elevación parcial de O, 10 metros. h =0,10

h=0,!IO

Caudal de la avenida.

Volumen en mlllones Dlas. Horas. Minutos. de m•

TIEMPO

m5 Xl"

Dlaa.

400 500 600 7UO 800 900 1.000 1.200 1.400 l.600 1.800 . 2.000

14 2 1 1 > >

> >

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--5 20 16 3 21 17

14 10 8 7

6 5

» » » > > > »

30 30 15 15 30

635 132 87 69 60 55 51 46 4-!

42 40 39

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Volumen en millones de m5 Horas. Minutos.

TIEMPO

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12'7 26 18

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9 9

30 » 20 50 10 15

10 8

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M. LORENZO PARDO

105

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Conclusiones.-De todo lo anteriormente expuesto se deduce: 1. 0

La absoluta falta de necesidad de un amplio aliviadero de superficie con capacidad de evacuación regulada por la importancia de las mayores avenidas conocidas o probables. 2.º La posibilidad de sustituirlo por una descarga superficial de reducidas proporciones. 3. 0 La enorme conveniencia de cerrar estas descargas con órganos móviles que consienten variar, según las circunstancias, la altura del umbral. 4.º La absoluta seguridad que proporciona al pantano la existencia de los amplios desagües exigidos por la naturaleza del servicio a prestar. Queda también justificada la diferencia esencial de criterio con que se han proyectado los desagües de fondo y tomas y las descargas superficiales. En aquéllas, muy amplias y capaces, se prevé un entorpecimiento, una obstrucción, y para compensarles se dispone una reserva prudencial y adecuada; en éstas, por el contrario, se ha procurado limitar la importancia de las obras a lo indi ·pensable, prescindiendo de toda reserva o margen que es, con amplitud y grandes ventajas, ofrecido por los primeros.

Descripción de las obras.- Tomas y descargas superficiales. Emplazamiento.-La proximidad de los niveles a que se encuentran las tomas por grandes vanos, las tuberías y las descargas superficiales, induce a agrupar estas obra:; buscando para el haz de galerías de evacuación correspondientes el trazado de perforación míri1ma. Este trazado es el que resulta de cortar el cerro sobre el cual se asienta el pueblo de Arroyo, aprovechando un valle secunda:ri o de acentuado entrante en la ladera derecha del Ebro. Por este valle, situado al pie de la fábrica de vi(jrjo 1<La Cantábriep,»,

106 EL PANTANO DEL EBRO -·········· .... _. ________ _____ ___ ________ ___ ________ ____ .......................... .................................................................... ·

se desarrolla el t1amo final de la carretera de Orzales a Valdearroyo. Las galerías arrancan del fondo de esta depresión, y van a bu5car el lugar m ás próümo de la mi:;ma ladera derecha, lugar muy ad_e cnado al objeto, puesto que :;e halla aguas abajo del dique y suficientemente dbtanciado de él. Siguiendo el curso del río, las distancias que median entre el dique y las bocas de entrada y salida de las galerías son, respectivamente, 4.600 y 250 m etros. E~ el mbmo lugar desagüan l:\S galerías laterales o de fondo. Reúnense allí, por consiguiente, las aguas procedentes de todos los desagüe:; del p1ntano, antes de su incorporación defin tiva al cauce antiguo cl'el Ebro. Es te queda, pues, interrumpido completamente en un largo trozo, et comprendido entre la pre~a provisional de derivación y el malecón izquierdo del cauce artificial de descarga. El dique ocupa la parte central o media de este trozo de cauce que quedará en seco provbionalmente en toda su longitud, y de un modo definitivo en la parte situada aguas abajo del dique. Disposición general.-La evacuación del caudal derivado por las tomas t' Xige dos galerías independ ientes. Cada una de ellas corresponde a dos vano:; o compuertas que pueden arrojar un caudal máximo de 83,307 metros cúbicos por segundo. Los desr1gües superficiale3 y las tuberías están agrupadas. Por cada una de las dos galerías dispuestas par a. la evacuación del caudal total de aguas a que pueden dar salida, desaguan tres tuberías y cuatro de los ocho vanos de 2,50 metros de luz, en que ba sido distribuida la longitud total de vertedero regulable. El caudal máximo correspondiente a cada una de estas dos galerías extremas, y más elevadas, es, según se recordará, 55,447

M. LORENZO PARDO ::::• ••••••••••• ••• • •••••••••• ••••• ·• •• •• • •·•••••••••• •• •• •• •• •••• • •••-••oo o••••• • ••••••••••• • •••·• • .. •• ••••• • •••-••• ••••H•• •• •••••••· ·• • ••••••• •o.• o.0000 0

metros cúbicos por segundo, muy aproximadamente igual al máximo calculado para las de fondo, con cuyas características - pendiente y sección-coinciden las que examinamos. En el conjunto de tomas y desagües superficiales pueden señalarse dos trozos. 1. 0 Un canal o excavación a cielo abierto que consiente el acceso del agua contenida en el pantano, a los vanos más profundos de este grupo, o sea a las grandes tomas (cota 120). Este canal se desarrolla por el fondo del valle secundario de Arroyo. Sn sección es escalonada, pues tiene una parte central más profunda. La diferencia de nivel entre las banquetas laterales y el fondo rle la parte central, es aproximadamente la que media entre los umbrales de las tuberías y el de las grandes tomas . Lleva una acentuada pendiente hacia el interior del embalse, con objeto de que al descender el nivel del agua va.ya dejando en seco el fondo. Por la misma razón las banquetas laterales son pendientes hacia el centro. En la parte de canal más próxima al cierre, los taludes van revestidos con muros de fábrica para evitar desprendimientos de materiales en lugar situado cerca del radio de acción sensible de la corri~nte provocada por la salida del agua. Estos desprendimientos son muy de temer por las alternativas a que dichos taludes, especialmente los laterales superiores, han de estar sometidos. Tanto por su situación, como por la circunstancia de ser probable el corte de capas de margas carbonosas y materiales más fá cilmente de::agregables, se proyectan los muros inferiores más robustos y esta bles. La acción de la corriente es en esta parte también más sensible y, por tanto, los efectos de arrastre más enérgicos. Los muros superiores son en desplome. En realidad

108

EL PANTANO DEL EBRO

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estos nuevos tienen el carácter de verdaderos revestimientos, pues dada la naturalt'za de lo.s terrenos en que la excavación ha de ser pr,i cticada, no son de temer empujes de importancia. 2. 0 El :,egundo trozo está coustituído por las galerfas que forman un haz pa-ra elo y rectilíoco. Se conserva en tqda su longitud-442,94 metros-la separación iuicial, y la alineación única es recta . Entre la:; dos galerÍ'.ls centrales med ia una dist,rncia entre eje;:; de 9 metros, suficiente para el caso por la homogeneidad y continuidad de los bancos de areniscas que han de ser atravesarlos; y entre cada una de las extremas y la central del mismo lado, una distanc ia de 22,50 metro:;, y un desnivel de 5 metros. En los puntos de cruce-en proyección horizontal-de lrls galerías intermedias, o sea las centrales y más profunda:; de este grupo, con las de fondo, quedacntre el tra-dós de una y la solera de la otra un desnivel de 2, 23 metros. El túnel núm. 2 de la variante del ferrocarril de La Robla a Valmaseda (proyecto complementario núm. 1 bis, trozo 2.º) cruza en planta a estas galerías pasando sobre las galerías laterales más altas a 5,35 metros. Obra de ·cierre.-Entre los dos trozos anteriores, separándolos, está el macizo general de fábrica donde van alojados los órganos de cierre y los mec.a.ni.smos para su maniobra. La disposición general de las tomas-grandes vanos rectangulares y tubedas..:....es semejante a la descrita y justificada en el capHulo anterior. Difieren únicamente estos cierres de los de fondo, en que el espesor del macizo de fábrica es algo mayor, de modo que la parte abocinada. es algo más larga, y en que los órganos de obturación y maniobra s1;n sencillos. No hay inconveniente alguno en aumentar aquella distancia, toda vez que a la altura mínima. de 8 metros sobre el tondo, quedando un volu-

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meo inferior de uno,; 50 millones de metros y estando la obra en lugar muy alejado de la trayectoria que los ar1astres podrían llevar, las agua:; que peuetren por estos vano • estarán de.•provistas de.todo m ¡.¡ terial sólido en suspensión; y no es necesario disponer de órganos doble:; de cierre porque, aparte de la posibilidad de establPcer una ataguía, pantalla o cierre provbional, que en los de:;agüe.s de fondo no existe, los periodos durante los cuales las compuertas pueden estar levantadas y las llaves abiertas, se · rán mucho m ás pro longad0s y más frecuentes. Casi todos los años, al final del período de suministro, quedarán durante algún ti empo en seco la.,; co mpuertas, y durante un plazo mayor, que puede llegar á ser de tres meses, las tuberías. Las galerías centrales, o sea las de de ·carga de las grandes comp uertas de toma, siguen inmediatamente a los correspondientes vanos, de modo que en plan La su eje coincide con la traza del plano medio de éstos. Entre el umbral del marco de la compuerta y el fondo de la solera de la galería existe un esr-alón de un metro.Como la altura de aquél la es de ... ,50 metros y el mayor tirante o altura de agua en la galería es de 3, 30 metros (flg. 17), el dintel del marco de las compuertas queda por encima del nivel del agua en el origen de la galería y en seco, por con:,¡iguiente, el piso de la cámara de compuertas. Cámara de compuertas y mecanismos de las tomas. -Hacia la mitad de la aHura de e:,¡ta cámara van apoyados sobre un entramado metálico horizontal los aparatos de maniobra de las compuertas. A la misma altura están los mecanismos correspondientes a las llave.,; de paso de las tuberías de toma. Todos los aparatos de maniobra quedan alojados en una ga~ !ería general de mecanismo& muy fácilmente visitable.

IIO

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Las cámaras de compuertas propiamente dichas están divididas en varios compartimientos por ·medio de muros y tabiques. Corresponde uno a cada grupo de tres llaves y otro independiente para cada com¡.,uerta rectangular. Los tabiques que los separan son de hormigón armado. Los muros-de un espesor de 3 metros-constituyen sólidos contrafuertes del conjunto para resistir los empujes laterales y la carga de las bóvedas. Descargas superficiales.-Depósito receptor.-La parte superior de todo el frente del muro o macizo de cierre está destinada a los vanos superficiales de descarga. Al verter sobre el umbral de é:3tos, o sobre el labio o borde superior de la~ compuertas-vertedero, caen las aguas al fondo de una galer[a alojada en el espacio que media entre la de mecanismos y el muro de frente. Esta ·galería o depósito va cubierta con bóvedas cilíndricas de generatrices normale5 al muro y de directriz en forma de arco carpanel, que se apoyan sobre arcos torales de medio punto, de la misma luz que la galería, y situados en los espacios que median entre cada dos grupos de vano:) superficiales. E:;tos arcos torales se corresponden con los muros de separación de las cámar;:,s de compuertas, de modo que el conjunto forma un contrafuerte genernl acusado al exterior por medio de una robusta pi lastra ataluzada al 1 / 5 hasta la altura del umbral de las descargas, o sea hasta el nivel máximo normal o inferior y vertical en el resto. La,, pilastr,s sirven de apoyo a unos arcos carpaneles mediante lo,, cuales se acu,,an también al exterior, las bóvedas interiores, y tienen por obj eto establecer la continuidad de la plataforma general sobre la cual van montados los aparatos de maniobra de las compuertas-vertedero. Cada uno de los arcos exteriores cubre un grupo de dos va~

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no3, entre los que va un apoyo intermedio. Tanto estas pilas como las sem ipilas extremas Yan provistas de tajamares circulares, coronad os a la altu ra de máximo embalse por sombreretes curvos.

Evacuación dJ las aguas recogidas en el depósito receptor.Las ag nas caídas en la galería gener.-11 o gran depósito receptor, son evacuadas por sumi deros que arranca n de su fondo y van a desaguar en las galerías de descarga laterales. El número de sumideros es ocho; corresponden, simétricamen te, cua tro a c ,da galería de de8carga, y uno a cada vano superficial. Todos ello :; van seguidos de u na tajea o conducto, que fu ndooará en carga cuando el caudal e vacuado a lcance un valor próx i mo al máx imo. Las bocas de los sumideros están tam bién distribuidas simétrica mente; cua tro arraucan de un pozo central, y las otras cuatro de las esqui uas de la ga lería, la cual se prolonga por sus extremos (3, 50 metros por cad a lado) por medio de dos trozos alojados en el macizo de los m achoues la terales y cu biertos por bóvedas cilíndricas en prol ongación con el intradós de los arcos toral es. Contornea las bocas de los sumideros un murete de horm igón armado de O, 90 meLros de altura. , provisto de pequeños orificios o ba rbacanas en su parte inferior. Del mismo ma terial son proyectados los tabiques de separ ación de los conductos de evacuación de los sumideros, y la pil rte de tapa situada bajo la solera de la galería o depósito genera l receptor. T iene por obj eto el re!Jorde o murete que contornea las bocas qe los ::sumideros, retener un volumen iuicial de agua que sil'va de amortiguador de los efectos que sobre las ia bricas pudiera ocasionar Ja caída de caudales crecientes e importantes. Como las barbacanas, cuyo único objeto e3 dar lentamente salida a las aguas retenidas en el fondo del depósito cuando ~aya cesado su

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.l!:L PANTANO D.l!:L EBRO

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entrada por los vanos superficiales, tendrán una sección muy pequeña, en cuauto por cualquier causa, ya sea por una elevación accidental del nivel de las aguas en el embalse, forzosamente muy lento, ya por la manio bra de una o varias compuertasvertedero que, aunque no tanto, también lo es, comience a entrar agua al depósito, quedará constituido el colchón amortiguador. Directamente sobre el fondo no podrán , por consiguiente, · caer, ·sino caudales verdaderamente insignificantes, sin acción erosiva sensible. Mientras el caudal evacuado sea reducido, las aguas verterán libremente sobre los muretes, cayendó a los sumideros encargados de descargarlas, pero, poco a poco, conforme aquel caudal vaya creciendo, las bocas de entrada irán anegáudose has ta llegar a quedar sumergidas. A partir de ese momeuto, los conductos de evacuación trabajarán en carga. En estas condiciones, cada sumidero deberá consentir el paso de 8., 24 metros cúb icos por segundo, que es el caudal máximo correspondiente a una compuertavertedero. Una sección de 0,90 metros cu adrados, con carga de 3 metros sobre el ceutro de presión, puede servir para el caso. En la figura correspondiente (lámina VI, sección ab-cd y mn-pq-rs A.By A 1 B1 ) aparece indicado el ni vel máximo que las aguas podrán alcanzar en el depósito receptor. Se puede, pues, contar para el efecto perseguido ; con una lámina de agua de espesor variable, y creciente con la importancia del caudal cuya caída ha de amortiguar, y que, como mínimo, tendrá la a ltura de lo"' muretes, o sea 0,90 metros. La variación de la altura de caída, que tiene lugar en sentido inver.;;o, contribuye en igual o mayor proporción al mismo efecto. Tuberías de toma.-Reunidoslos conductos de evacuación de los sumideros, arrancan normalmente de los muros extremos o laterales del depósito, formando un haz que vuelve en arco decir-

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cunferencia de 9 Oº, para desaguar en las galerías correspondientes, sobre las bocas de salida de las tuberías de toma. Estas tuberías vienen, mediante un doble acodamiento, a coincidir en dirección, y su eje a superponerse en planta, con el de los conductos de los sumideros y con el de la galería común de descarga. Ventilación.-La galería general de mecanismos o aparatos de maniobra de las tomas o desagües intermedios de suministro normal, está en comunicación con el depó,,;ito de recepción descrito en los párrafos anteriores, por medio de cuatro grandes ventanales en medio punto cuya base queda un metro por encima del máximo nivel que las aguas pueden alcanzar en dicho depósito, y éste a su vez con el exterior, por la parte de vano superficial no cerrado en caso alguno por las compuertas-vertedero. Como las cámaras donde se alojan las grandes compuertas rectangulares de toma son abiertas y están en comunicación con las correspondientes galerías-la,; centrales-, resulta que a lo largo de éstas pues.e establecerse libremente la corriente de aire que conceptuamos indispensable a los fines indicados ya.. La:, galerías laterales están también en comunicación con la atmósfera por sus extremos, y quedan, por consiguiente, ventiladas. Del lado de aguas arriba, una corta galería transversal, que acomete al muro frontal de un ensanchamiento extremo de la galería de mecanismos, desempeña esta importante misión, al mismo tiempo que sirve para permitir el acceso del personal encargado de la explotación y con ervación de las obras. Escaleras de bajada a las galerlas de mecanismos y cámaras. Los indicados ensanchamientos de la galería general de mecanismos quedan alojados en el macizo de los machones extremos. Por su interior se desarrollan las escaleras de bajada, dispuestas especialmente al objeto de dejar un hueco libre o pozo, contiguo a

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la puerta de entrada al edificio que las cubre, para el fácil descenso de las piezas u órg;.¡nos de recambio de las compuertas, llaves y aparatos de mauiobra. Un pe:;cante gl'úa indicado en la corre.:;pondiente figura (sección por P Q) y un transbordador que corra a lo largo de la galería facili~arán el transporte y montaje de aquellos elementos. Edificación.-La parte anterior de los machones sirve de asiento a edificaciones de dos plantas, cuyo destino puede ser el alojamiento del personal encargado de la vigilancia de las obras y del puesto receptor de -la-- comunicaciones y órdenes relac10nadas con la explotación del pantano. La superficie ocupada es de 45 metros cuadrados. Estas dos edificaciones t'enen entrad:i. independiente, pero están comunicada.:; entre sí por el iuterior de una gal ería apoyada so bre el muro de frenle, dentro de la cual están situ ,dos los aparatos de maniobr<1, de las compuerta:;-vertedero. Cada una tiene además acce5o a la correspondiente escc1 ler,1. de bajada, de modo que también están co,nunicadas interiormente por la galería general de mecanismos. Compuertas-vertedero.-Réstaoos únicamente, para terminar la descripción de esta parte de las obras, hacer alguna indicación acerca de las compuertas-verted ero. Son análogas a las que hemo5 iocluído en anteriores proyecto::, (1) y ha utilizado con excelente resultado el Ingeniero del canal Imperial de Aragón Sr. La5ierra en las recieutes obras de amp liación del pantauo de Mezalocha (río Huerva, Zaragoza). Nuestro distingu ido compañero ha modifil.'. ado el aparato de maniobra en el sentiuo de suprimir las columnas o bases de fundi(1) Pantano de la Virga (Santander-Burgos) y Arguis (Huesca) . El úl• timo fué aprobado técnicamente en virtud de Real orden de 3 de Junio de

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ción; las compuertas van suspendidas por sus extremos por- medio de cremalleras que engranan con piñones montados sobre un mismo eje, al cual e.;; transmitido el movimiento del volante de maniobra por medio de un doble engranaje cilíndrico y tornillo sin fin. Aceptamos estas modificaciones, sancionadas por la experiencia, por considerar las apropiadas al caso presente. Todas las sillas y cojinetes pueden ir apoyados sobre una bancada general formada por dos rob1:1.stas piezas laminadas sostenidas por caballetes metá licos empotrados en la fábrica o unidos a piezas que lo estén. La compuerta propiamente dicha está constituída por un entramado de viguetas de acero laminado, que en su cara anterior, plana, lleva roblonada una chapa de palastro del mismo material. El borde interior y los co.:;tados están formados por viguetas en forma de U, en cuyo hueco se aloja el cojinete de articulación de las barras laterales sustentadoras. La compuerta se apoya contra su asiento o marco de fundición, obligada por la presión del agua. No es indispensable la interposición de tiras de bronce. El labio o borde superior de la compuerta está formado por una pieza de fundición cuya longitud es la total de la compuerta. Esta pieza puede ser fácilmente sus tituida cuando la acción del rozamiento debido al paso del agua haya llegado a producir un desgaste sensible. Las barras de smpensión van alojadas en el espacio hueco o gárgaro que sirve para el de.;;censo de la compuerta, de modo que quedan libres del choque de la corriente de agua. Estos gárgaros con ·ienten , además, el patio del aire bajo la lámi na vertiente, la que, por lo tanto, será libre. Al efecto, el reborde o asiento saliente del umb ral de fundición va hacia el exterior, o sea del lado del embalse. Esta disposición ofrece las mayores garantías para la conservación de la compuerta.

VII OBRA FINAL DE DESCARGA

,,,

Cl\P'ÍTULO SÉf'TIMO

OBRA FINAL DE DESCARGA - • • • • • • - - - • • • • - • • • • • • • - • • • • • • • • • · • • • • - • - • - • - •• • • • • • • - - • • • • • • • • • • • • • • • • U - • • • - - • • • • • - • • • • - • • • • • • - • - • • • • • - -

Emplazamiento.-Reúnense todas las galerías, tanto las procedentes de las tomas y de8cargas superficiales, como las de eva-cuación de los desagües de fondo, en un mismo lugar, situado en la ladera derecha del Ebro y a unos 2 5O metros aguas abajo del dique. La obra de descarga o caída, anterior al cauce siguieudo el cual han de incorporarse de nuevo las aguas retenidas en el pantano al primitivo del Ebro, es única. Obtiénense de esta agrupación notables ventajas de un orden principalmente económico, sin complicar por ello el arduo problema que plantea la caída de crecidísimos caudales, desde una altura relativamente grande, sobre una ladera de fuerte inclinación. Todas las galerías inciden normalmente a esta ladera , a fin de

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que su longitud sea la menor posible. Las obras dispuestas para recibir las aguas. en su caída se desarrollan siguiendo la línea de máxima pendiente, porque así conviene para su mejor apoyo y estabilidad. Es forzoso el establecimiento de un pozo, ya que no se presta el terreno al establecimiento de uno o varios rápidos, desarrollados por la ladera. Estos rápidos serían costosísimos por la gran importancia de los caudales que pueden llegar a salir por las galerías, pues habrían de tener una gran anchura, al objeto de reducir la altura, o tirante de agua, y con ello el efecto de erosión sobre el fondo. Naturaleza e importancia de la obra de descarga."-Hay que advertir que se trata de un caso distinto del que habitualmente se presenta en la evacuación de las aguas de avenida que lleguen a rebasar la altura correspondiente al umbral del vertedero, o de las suministradas por pantanos destinados a otros fines más concretos, corno son, el riego de una zona determiuada, o la regularización del caudal aprovechado en una industria. En tales casos, las descargas superficiales o vertederos funcionan pocas veces y durante brevísimo plazo; los desagües más capaces, destinados a aliviar o vaciar el emba]se y provocar limpias, se encuentran en la parte más baja de la presa y no exigen, por consiguiente, obras de caída, y las tomas, que dan paso a caudales más reducidos, desaguan por medio de cauces que, con frecuencia, tienen su origen en la misma presa y se desarrollan por alguna de las laderas del valle. En el caso presente, los importantes caudales que han de ser evacuados durante el largo período de suministro, de un modo normal, o sea prácticamente continuo, tiene su salida por galerías cuya boca se encuentra a bastante altura sobre el nivel del río, y a los desagües de fondo solamente será preciso recurrir,

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para el objeto, en circunstancias que no se presentarán sino en años excepcionales. La cuestión se complica o dificulta por la naturaleza del terreno, que exige _fuertes revestimientos de fábrica u obras de protección y defensa. Como de la constitución del terreno depende la naturaleza del dique, el problema que nos ocupa ha revestido, por la causa que acabamos de indicar, excepcional importancia y dificultades en los grandes pantanos cuyo dique es de escollera, de tierra o mixto, y esta dificultad ha subido de punto cuando, por la que ha existido para alejar del dique las obras de evacuación o descarga, éstas han tenido que establecerse sobre él o en su prolongación, hasta llegar, en algún caso-muy dívulgado por la Prensa técnica mundial-, a ser reconocida la necesidad de construir una obra de ensayó, reproduceión en escala no muy reducida de la proyectada, que sirviera para confirmar o rectificar las previsiones del proyecto. Pero aun en la mayoría de estas grandes obras que pueden servir de antecedente o estudio, como quiera que de lo que se trata es de evacuar accidentalmente caudales sobrantes, cuando por sobrevenir una avenida estando lleno el embalse llegue a rebasar el nivel del agua la altura del aliviadero de superficie, la duración del período durante el cual tiene lugar la caída suele ser muy breve, y el hecho repetirse muy de tarde en tarde. Los efectos de desagregación y erosión, en los que tanto influye el tiempo y la ccmtinuidad de la acción, son en tales condiciones mucho menos sensibles, aun cuando ésta sea igualmente enérgica, que si se tratara, como sucede en nuestro caso, de una acción muy prolongada, o sea prácticame:ate continua. Para precisar bien los términos de la cuestión reproducimos a continuación los principales datos;

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CAUDAL

Al tura

m3 X1"

Metros.

PROCEDENCIA DE LAS AGUAS

Galerías laterales más elevadas de evacuación de las descargas superficiales y tubos de toma. Galerías intermedia s. Descarga de las grandes compuertas de toma... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Galerías inferiores. Descarga de los desagües de fondo y tuberías inferiores.... ............

de caída.

2 x 55,447

= 110,894

14,40

2 x 8:3,307

= 166,614

9,60

2 x 55,842

= 111,684

1,30

TOTAL •••••. , . • • . . . • . . • • •

389,192

Disposición generai-de esta obra.-La forma en que están distribuídas las bocas de salida de las galerías, y la altura a que se encuentran sobre el fondo del valle, sugiere la idea de una obra general escalonada. Las aguas procedentes de las galerías superiores irán recorriendo sucesivru:nente todos los escalones. Se reunirán con elfas, a su paso por el escalón correspondiente, las derivadas por las compuertas de toma y evacuadas por las galerías intermedias, y ambas se sumarán a las que puedan proceder de los desagües de fondo en el cauce general de incorporación. El escalón adoptado, divisor común de las alturas totales de caída de las galerías superiores e intermedias, es 2,40 metros. Las primeras exigen seis escalones y cuatro las segundas. El criterio seguido para. proyectar la obra que nos ocupa se deduce dé las consideraciones que siguen: Es, a~te todo; conveniente reducir la anchura de la obra, o sea el desarrollo del umbral o labio de los vertederos o escalones,

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• • • . . • • . . • • • • • • • • • • • • • , ' • • • • • • • • . . • • • • • • • • • • . . . . • • • . . • • N OOOOO O o O O o • o o o o o u o o o oo o u o u o o o o oo u o O o o nOOOOOO OO •OOOOO•OO• O OO• OOO•OOOOO O U O O o o o o o O O o o u o o oo o o . .

a fin de evitar la apertura de grandes cajas o desmontes, y la construcción costosa y difícil de extensos ensolerados. La reducción de la anchura total, o desarrollo de los escalones, lleva consigo una variación inversa del espesor de las láminas vertientes. Este aumento provoca otro, mucho más rápido, de las acciones dinámicas de erosión y socavación, a las que es preciso oponerse robusteciendo los muros y soleras. La más económica, estable y conveniente será una solución media, que, sin exagerar las proporciones de las obras, no exija alturas vertientes capaces de provocar la desagregación o rui na de revestimientos o fábricas de espesores corrientes y moderados. Una disposición especial nos ha consentido , sin embargo, reducir mucho la anchura de la obra, sin correr tal riesgo. Consiste esencialmente en di sponer los escalones en forma de vertedero precedido de varios sumideros o desagües de fondo que, al propio tiempo que reducen la altura de la lámina vertiep.te, establecen una corriente horizontal que debilita o anula el efecto de socavación debido a su caída. Precede a los desagües de fondo un escalón corrido de escasa altura, cuyo obj eto es crear en el fondo de cada cuenco un depósito que llenarán las primeras aguas evacuadas por los desagües correspondientes, proporcionando un amortiguádor a la caída de los sucesivos caudales de importancia creciente. Funcionamiento de los sumideros anegables.-Fácil es darse cuenta de su funcionamiento a la vista de una cualquiera de las secciones de estos vertederos especiales o de la figura esquemática siguiente (fig. 25). · Varía dicho funcionamiento con la importancia del caudal a que deben dar paso. Una vez llenos los depósitos, o sea enrasado el nivel en cada cuenco a la altura del borde superior del escalón que precede a las aberturas o sumideros inferiores, comien-

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zan las aguas a verter en el interior de éstos, sobre el fondo anegado por las detenida:; en el cuenco siguiente. En cuanto el espesor de la lámina vertiente sobre el correspondiente escalón del f~ndo llegue a igualar a la diferencia de nivel que media entre el borde del escalón y el dintel del vano de fondo anterior, éste comenzará a desaguar en carga. Los movimientos tumultuo::;os del agua producidos por la caída quedarán amortiguados por el muro o pantalla de frente del vertedero propiamente dicho. n

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Fig. 25.

Conforme vaya creciendo el caudal irá aumentando también la altura del agua en los cuencos hasta que llegue un momento en que su nivel rebase la altura de la cresta del vertedero. A partir de ese instante Ja evacuación superior e inferior será simultánea, pero Ja caída de la masa de agua vertiente se producirá sobre otra, cuya parte más profunda estará animada de una pronunciada velocidad horizontal, de modo que la vertical de la caída, amortiguada ya, no podrá producir efectos de socavación en el fondo. Es interesante advertir que la velocidad de salida del agua llegará a adquirir, en cuanto la boca de entrada de los sumideros quede anegada, un valor constante, que es el correspondiente a

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•:•• • • • • H• • • ••••••••• • • • •• • •••••• H OO OO OO••• • • • • • ••••• • •HOOOOOoOoOOOOOOo OO Ooo ooo • ••• •• • • •• • oo ••• •• • ••• • • ••• ••••••• o • ••••• •• • •• ••o o•••••• o• • •• o o•o o• OO o O

la carga o desnivel-que lo es también-, pues los fenómenos se repiten análogamente en los sucesivos escalones. Este valor, que es precbamente el debido al .desnivel constante entre escalo nes o módulo general de la obra-2,40 metros-, o sea 6,86 nietros por segundo, no es peligroso para la-existencia de las fábricas en los lugares en que ha de ser alcanzado, o sea en las bocas de salida. A corta distancia de éstas el ensanchamiento brusco de la sección de la masa de agua en movimiento producirá una sensible y beneficiosa reducción en la velocidad, que asegurará la buena conservación de las fábricas y del conjunto de la obra. Los muretes o escalones del fondo debe án ir provistos de pequeños mechinales o desagües que consientan de un modo lento el de los cuencos, cuando haya cesado la circulación del agua. Estos muretes constituyen verdaderos nervios o esfuerzos de la solera general en los lugares donde el trabajo a que ha de estar sometida es más intenso, y podrán ser ejecutados con la misma fábrica de mampostería u hormigón _en masa, convenientemente enlucida. El labio o umbral del vertedero propiamente dicho y los tabiques o contrafuertes que le sostienen, completando la sección de los sumideros, serán de hormigón armado. Justificación de los principales elementos de esta obra.-Esta disposición ha consentido reducir las longitudes vertientes, en tal proporción, que ha sido fácil ajustar los escalones sucesivos a la separación original de las galerías de descarga, dotando a· cada escalón de la amplitud suficiente para el desagüe de los caudales a que deben dar paso en el caso extremo de una completa abertura de los cierres. La anchura de la descarga correspondiente a las galerías superiores destinadas a evacuar los caudales a que, como máximo,

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pueden dar salida las tuberías y vanos superficiales es de 7, 5 O 55,447

metros. El desagüe unitario máximo será -~--=7,392 me7,50 tros cúbicos por segundo . Las galerías intermedias o centrales, destinadas a evacuar las aguas procedentes de las tomas, van seguidas inmediatamente de una de5carga de 18,50 m etros de anchura, a la que corresponde .. unitario . . d e 2 X 83,300 un d esague = 9 , 005 me tros cúbº1cos por , 18 50

segundo. Todas estas aguas se reunen en un cuenco más amplio, al cual llegan lateralmente las que proceden de las galerías superiores y por el frente posterior las evacuadas por las grandes galerías de toma . El desagüe total tiene lugar por el frente anterior, cuya longitud es de 22,50 metros ; el unitario correspondiente será 2 X 55,447 + 2 X 83,300 22,50

= 12,333 metros eúbicos por segundo .

El espesor de lámina vertiente previsto para los desagües parciales es de un metro, al cual corresponde un caudal unitario de 2 ,215 metros cúbicos por segundo. Deberán ser aliviados por los sumideros los caud ales complementarios de 5, 177 y 6,790 metros cúbicos por segundo, respectivamente,. cuyos caudales podrían encontrar salida en las condiciones previstas por aberturas continuas de alturas h 1 = 0 , 67 y h 1 = 0,88 metros. Estas alturas deberán ser suplementadas a fin de tener en cuenta la reducción de la sección debida a la existencia de los tabiques o contrafuertes en unos términos correctivos cuyo valor será o;=

h' X 1,50

O, 1 7 metros y f3

h'x4

14,50

= 0,24 metros.

127 M. LORENZO PARDO :·:::::.:. :... .. ··················•········································································· ·························· ·····················

Las alturas totales resultarán ser, aproximadamente, de h = 0,85 y h = 1,15 metros. El desagüe total de las cuatro galerías superiores exige forzar algo estas cifras. No hay en ello inconveniente, pue;:; es mucho menos probable el caso extremo de máximo caudal por acumulación o coincidencia de los máximos parciales . El espesor de la lámina vertiente podrá, a lo sumo, llegar a ser de 1,50 metros, al que corresponde un caudal de 4,068 metros cúbicos por segundo; el complementario será 8,265 metros cúbicos por segundo, que puede salir con la carga fijada, por una abertura de la longitud total y 1,08 metros de altura. La corrección corre3pon.

k' X 5 ,50

= 0,35 metros, 17 y la altura definitiva de los vanos o sumideros de 1,40 metros. Para el cálculo de estos caudales se h an utilizado las fórmulas corrientes aplicables a vertederos y orificios sumergidos con coeficientes m = 0,50 y m = 0,90 (contracción incompleta, tubo adicional cónico), inferiores sin duda alguna a los reales, por la circunstancia de llegar las aguas animadas de velocidad. Para dar clara idea de la reducción conseguida en el desarrollo de la sección vertiente en los diferentes escalones, bastará indicar que el total anterior, debido a las cuatro galerías superiores, hubiera exigido, con la misma lámina de 1, 5 O metros de es277,4.94 pesor, una longitud en vertedero ordinario de = 68, '21 4,068 metros, superior al triple de la proyectada. Análogas son las deducciones alcanzadas en los escalones anteriores. Adoptando la misma disposición general la anchura total de la obra hubiese sido de unos 120 a 13 O metros. Acometida de las galerías de fondo .-Las galerías de evacuación de los desagües de fondo pasan por debajo de los cuencos laterales, o sea de los que preceden al de reunión de las ínterdiente a la causa indicada sera

'Y=

128

EL PANTANO DEL EBRO

medias y superiores. La boca o frente es prolongación del muro anterior de recinto, y a partir de él, el desagüe tiene lugar por dos canales a cielo abierto, cuyos cajeros están limitados del lado interior por los muros frontales correspondientes a los últimos cuencos o escalones de la descarga (fig. 26). Cauce final de descarga o de inc-orporación al Ebro de las aguas retenidas en el embalse -Estos canales vierten a un depósito final, de donde arranca el cauce general de incorporación. La diferencia de altura entre los niveles máximos correspondientes es de 1,25 metros. Su altura ha sido fijada con la condición de que no puedan entrar en las galerías por retroceso las aguas del depósito, cuando solam 1mte viertan los desagües superiores. Al efecto podrán ser obturadas las correspondientes barbacanas. Las características del cauce general son las siguientes:

Anchura en la base •...........•.... Z7,50 m. Altura de la lámina de agua ........ . 3,30 m. Taludes revestidos con inclinación de 45° sexagesimales. Superficie de la sección mojada ...•.. 107,59 m.s Perímetro mojado....... . • . . . .... . 37,06 m. Radio medio ........ : ............. . 2,90 m. Coeficiente de rugosidad.... . . . . . . . . 1,30 m. Pendiente .. ..... ...... ......... ... . 0,002 m. Velocidad media .................. . 3,61 m. por l" Caudal. ... . .•................ . ... 389,178 m. 5 por l"

Para dar una idea de la variación del caudal y de la velocidad, con la altura, indicamos a continuación los valores correspondientes a las de 1 y 2 metros:

130

EL PANTANO DEL EBRO

h=l

Superficie de la sección mojada . . ... •.. ..... . .. .... Perímetro mojado .... .. . . . . Radio medio ......... , .. •. Velocidad . . . ............. . Caudal •.....•....... , ... .

28,70 30,82 0,93 1,60 45,92

h=2

59,50 m.t 33,56 m. 1,77 m. 1,90 m. por l" 113,05 m. 5 por l"

El nuevo cauce es en su origen prolongación de la obra de descarga. Cruza transversalmente el valle y viene a acordarse con el actual por medio de una amplia curva. Completa esta parte de las obras la regularización del cauce del río en el trozo que inmediatamente sigue al de descarga. Ha sido proyectada con el doble objeto de asegurar su conservación y de garantizar la circulación de las aguas impidiendo su retroceso hasta el pie del dique. Para que esta regularización pueda ser efectuada, será indispensable que desaparezca la presa del molino del Pedrón, cuyo aprovechamiento no podrá ser realizado en lo sucesivo, por la irregularidad local debida a la completa alteración del régimen del río. El trozo de cauce antiguo que media entre el dique y el malecón izquierdo del nuevo deberá ser rellenado por productos sobrantes de los desmontes, para evitar el estancamiento de las aguas de lluvia diroctamente caídas sobre él y de las procedentes del talud de aguas abajo del dique y trozos de ladera inmediatos. En su lugar deberá establecerse un pequeño cauce de saneamiento que vierta estas aguas al general, a una altura superior a la de su máximo nivel.

EL PANTANO DEL EBRO

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I PLANO GENERAL DE LA CUENCA

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6~45'

S.Pedro

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ALIMENTACIÓN SIGNOS CONVENCIONALES

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------ Límite de. cuenca. Masa de arbolado. ·variante de Ferro-carril. " de carretera. Camino en proyecto. (j) Estación meteorológica. o " pluviométrica

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II PLANO GENERAL DEL EMBALSE

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III PLANO DE DETALLE DEL EMPLAZAMIENTO DE LAS OBRAS

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200

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IV SECCIÃ&#x201C;N TRANSVERSAL DEL DIQUE

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VI TOMAS Y DESCARGAS SUPERFICIALES

SECC IÓ N POR m -n -p- q_-r -s ALZADO

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S ECC IÓN P O R A· B ·

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VII OBRA FINAL DE DESCARGA

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COATE PROYECCIÓN POR E·.F · PROYECCIÓN

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ÍNDICES

TEXTO

AcL.uu.cróN Pll.i1LIMIN.Ut. •• . , •••• . ••••••••••••• • ••••• , ••••

D1mro.&.To11.a ....

VII

CAPITULO PRIMERO

Breve notloia del proyeoto.... . . . . . ...................... .

CAPITULO 11

Régimen del funolonamlento del pantano.

CAPITULO III

Las obras .. . .. .... ..

CAPITULO IV

Bl dique ............. .

CAPITULO V

Loa desagttes... . . ..... Desagües de fondo.-Altura más conveniente. .... ... . . . . . . . . Altura de las tomas para el suministro normal. . . . . . . . . . . . . . Determinación de la sección teórica de los desagües . . . . . . . . . Sección prá.otica o efeotiva de los desagües de fondo.. . . . . . . . Galerías de desoarga de los desagües de fondo.-Capaoidad.. . Galerías de desoarga de los desagües de fondo.-Disposición, forma y dimensiones ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aprovechamiento de los desagües de fondo para la derivación total del río en aguas bajas y medias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sección práctica o ofectiva de las tomas.......... . . . . . . . . . . . Oapaoidad de las tomas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Variación con la altura de la oapacidad de descarga de los de1· agüe1...... .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . Galerías de de1carga de las toma•. , .. . ........ .... , .... , . . , . .

45 47 49 50 56 59 60 61

62 65 65 69

Evacuación de las avenidas del Ebro por los desagües de fondo durante la construcción del dique definitivo..... .. ...... Aprovechamiento del embalse parcial durante la ejecución de las obras •. . ...... . ... ,........ . .............. . . . . . . . • . . . . Descripción de la, obras.-Desagüea de fondo.-Disposición genera.!..,., ......................• ,.... . .............. .. .. Obra de cierre.. .... . ................ . ....................... .A.coeso a la galería de mecanismos,-Ventilación.. . . . . . . . . . . . Re11umen........ .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . •.....

70 79 81

s, 87

CAPITULO VI

De• oarga• su_¡¡erflolales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Objeto y fin de su instalación. .... ... . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Disposición gimeral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • ... , . . . . . . . . Capacidad de descarga... . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Efecto regulador... • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . Efecto regulador de la. totalidad de lo• desa.güe11.. . . . . . . . . . . . Mayores avenidas posibles... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aprovechamiento de la capacidad máxima. del embalse........ Oonclusiones..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • • . . . . . . Descripción de las obras.-Tomas y desoa.rgas superfioiale1.--:Emplaza.miento...... . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . Disposición genera.! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Obra de cierre............. . ................. . . . . . . . . . . . . . . Cámara de compuertas y meoanismos de las tomas.. . . . . . . . . . Desuargas superficia.!es,-Depósito receptor .. .... , . . . . . . . . . . . Evacuación de las aguas recogidas en el depósito reoeptor. . . . Tubel'!a.s de toma ............... . ....... . .... ... .. . , . . . . • Ventila.uión .. ,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . . . . . . .. . . .. .. . . . . Escaleriu de bajada a. la• oámaras y galerías de meoa.nismos.. Edificación..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... , . Compuertas-vertedero... . . . . • . . . . ......... .

93 93 94 95 98 99 101 106 1ü6

106 108

109 110 111 112 113 113 114 114

CAPITULO VII

Obra final de descarga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Er:n plaza.miento. . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Naturaleza e importancia de la obra de descarga...... ... ..... Disposición general de esta obra... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funcionamiento de los sumideros anegables.......... .. .. . . J ustiftca.oión de los principales elementos de etta. obra.. . . . . . Acometida. de las galerías de fondo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cauce final de descarga o de inco1·pora.ción al Ebro de laa aguas retenidas en el embal1e ... , • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

117 119 120 122 123 126 127 128

ILUSTRACIONES

Figura 1.ª-A.limenta.ción del pa.ntano . .... .................. . 22 2. •- Régimen de funcionamiento del pantano •............. 27 " 3.ª-Lugar de emplazamiento de la presa o dique del pa.nt&" no visto desde aguas arriba., ...... •. • • • - • • • •· 38 4 ...-El mismo lugar obs?rvado desde la ladera izquierda del " Ebro, aguas abaJo ................... . .... . . . . ó.ª-Sección transversal del dique.......... . ......... . . 40 ", 6 ...-Cálculo de la sección de los desagii.es.-Año 1908 ... . . 7.ª ,, ,, ,, Año 1909 . . . . . " 8.ª ,, ,, Aflo 1910 ..... 1 ,, ,," 9.ª ,, ,, ,, Aflo 1911 ..... . ó2 10. ,, ,, ,, .á.!lo 1912 ...... • 11. ,. ,, ,, Afio 1913 .. . . . . " 12. ,, ,, ,, Año 1914 ..... . 13.-Variación de la capacidad de descarga de los desagües. 58 " 14.-Estudio gráfico de la seeción dada a las galerías de fon" do y superficiales. . . . . . . . . ....... ... ........... . 62 15 y 16.-Tramo de a.foros de Arroyo ..................... . 64 " 17.-Eetudio gráfico de la, sección dada a las g&leríaa de des" carga de las tomas .................. . ............. . 70 18.-Est&ción meteorológica. de Reinos& ....... .. , . . .... . 72 " 19.-Ley de crecimiento del volumen remansado en el fondo " del pantano.. . .. . . . . . . . . .. . ... . . ...•. .... . ......... 78 20.-Efecto regulador de las galerías de toma fun cionando " como sobradero (desagües de fondo cerrados) ... ... 21.-Efecto regulador de la.a galería.a de toma. funcionando " como sobradero (desagües de fondo abiertos) . . .... . 112.-lM'ecto regul&dor de la descarga superficial.-Cáloulo " gráfico....... . ........... . . . . . . . . . . . . • • •, - , • • • 96 23.-Efeoto regulador debido a la capacidad de la parte eupa• " rior del va.ao.-Toma.s y desagües de fondo cerrado&, ., 24.-Efecto regulador debido a. la capacidad de la parte supe• rior del vaso.-Tomas y desagües de fondo abiertos .. 25.-Funoionamiento de los sumideros anega.bles .... .. . ... , . 124 " 26.-0bra final de desoarga.-Perspeotiva .. ......... . . . . . , 128

PLANOS

!.-Plano general de 1& cuenca. II.-Pla.no general del embalse. III.-Pla.no de detalle del empla.zamiente de las ob1·u. IV .-Sección transversal del dique. V.- Desagües de fondo. VI.-Tomas y descargas superficiales. VIL-Obra final de descarga.