Vigilancia de la seguridad de presas de embalse: un enfoque multifacético con monitoreo de deformaciones, filtraciones, condiciones climáticas y termitas

La seguridad de las presas de embalse es crucial para la vida y los bienes de las personas en las zonas aguas abajo, por lo que es esencial establecer un sistema de monitoreo científico y sistemático. Este consta principalmente de cuatro componentes principales: monitoreo de deformaciones, monitoreo de filtraciones, monitoreo meteorológico y monitoreo de termitas. Cada uno se basa en equipos profesionales para lograr una recopilación precisa de datos y una alerta temprana de riesgos.

Monitoreo de Deformaciones

Mediante una estación de monitoreo GNSS, el monitoreo de deformaciones mide el desplazamiento, asentamiento y otros cambios de la presa con precisión milimétrica. Basada en sistemas globales de navegación por satélite, la estación de monitoreo GNSS despliega múltiples puntos de monitoreo en puntos clave como la coronación y los estribos de la presa. Cada punto está equipado con una antena y un receptor para recibir continuamente señales satelitales. El sistema utiliza tecnología de diferencia de fase de la portadora para calcular los cambios de coordenadas 3D en tiempo real de los puntos de monitoreo. Cuando la presa muestra asentamientos irregulares o desplazamiento horizontal, los datos se desvían del rango normal y el sistema de monitoreo emite automáticamente una alarma, lo que proporciona una base confiable para evaluar la estabilidad estructural de la presa.

Monitoreo de Filtraciones

El monitoreo de filtraciones se basa en dispositivos como los medidores de presión de agua intersticial para realizar un análisis cuantitativo del estado de las filtraciones en la presa. Estos medidores se instalan generalmente en las zanjas de drenaje aguas abajo o en los pozos colectores de la presa. Utilizando el principio de vertederos de paredes delgadas, miden la altura del nivel del agua a medida que el flujo pasa por la abertura del vertedero y calculan el volumen de filtración por unidad de tiempo combinándolo con los parámetros dimensionales del vertedero. Por otro lado, se integran piezómetros dentro de la presa para monitorear los cambios en la presión de filtración a diferentes alturas. Al analizar los datos de volumen y presión de filtración, el personal puede determinar si la estructura antifiltración ha fallado o si existen peligros ocultos, como las tuberías, y tomar medidas de inmediato, como el refuerzo de la lechada.

Monitoreo Meteorológico

El monitoreo meteorológico utiliza estaciones meteorológicas para recopilar datos ambientales, lo que proporciona apoyo para la toma de decisiones en la operación de la presa. Equipadas con anemómetros, pluviómetros, sensores de temperatura y humedad, y otros dispositivos, las estaciones meteorológicas monitorean elementos meteorológicos como la temperatura del aire, la precipitación, la velocidad y la dirección del viento en tiempo real. Las condiciones climáticas extremas, como las fuertes lluvias (que provocan un rápido aumento del nivel del agua del embalse) y los fuertes vientos (que provocan la erosión por olas), representan amenazas significativas para la seguridad de las presas. Al integrar los datos de las estaciones meteorológicas con los modelos hidrológicos, es posible predecir las tendencias del nivel del agua en el futuro, facilitar el control científico del embalse y prepararse con antelación para el control de inundaciones y la resistencia al viento.

Monitoreo de termitas

El monitoreo de termitas se basa en detectores para prevenir los riesgos de erosión biológica. Un detector consta de estaciones de cebo y sensores. Las estaciones de cebo contienen cebo de celulosa que atrae a las termitas y se entierran a intervalos regulares en el cuerpo de la presa y sus alrededores. Cuando las termitas se alimentan del cebo, los sensores detectan cambios en el peso o la estructura física del cebo y transmiten señales a la terminal de monitoreo. Mediante el análisis de datos, el personal puede determinar el alcance y la gravedad de la actividad de las termitas, implementar rápidamente medidas de control, como el uso de cebos farmacológicos, y evitar accidentes causados por termitas que excavan la presa.

Estos cuatro módulos de monitoreo trabajan en conjunto para brindar una vigilancia integral de la deformación estructural, el estado del flujo de agua, los impactos ambientales y los peligros biológicos, construyendo conjuntamente una línea de defensa de seguridad para las represas de los embalses.