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Introducción al diseño de presas y enrocado
Presas SABO
geoenprohi
13965_DISEÑO DE ESCOMBRERAS Y RELAVES-TALLER
El Cajon Material
Informe de Hidraulica Computacional
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Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente
PROYECTO FINAL DE CARRERA – MODALIDAD TIPO II TITULACIÓN: INGENIERO DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD HIDROLÓGICO-HIDRÁULICA DE LA PRESA DE COMPUERTO (T.M. DE VELILLA DEL RÍO CARRIÓN, PROVINCIA DE PALENCIA) PERTENECIENTE A LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL DUERO.
Valencia, Septiembre de 2009 Autor: José María Carrillo Sánchez Tutor: Dr. Ignacio Escuder Bueno
Seguridad hidrológico-hidráulica de presas.
Seguridad hidrológica.
Seguridad hidráulica.
Legislación y Normativa de Seguridad de Presas en España.
Cronología sobre la legislación española para presas y
Las primeras normas.
Descripción de la normativa sobre seguridad de presas.
Instrucción para el Proyecto, Construcción y Explotación de
Grandes Presas de 1967.
Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el
Riesgo de Inundaciones (DBPPCRI).
Principales diferencias entre el Reglamento Técnico sobre
Seguridad de Presas y Embalses y la Instrucción para Grandes Presas.
I.2.2.5.1
Español de Grandes Presas.
I.2.2.5.2
y Calidad de Aguas.
Guías Técnicas de seguridad elaboradas por el Comité Nacional
Guías redactadas por la Dirección General de Obras Hidráulicas
I.2.2.5.3
Guías Técnicas Nº4. La avenida de proyecto y Nº 5. Aliviaderos y
Real Decreto 9/2008. Modificación del Reglamento del
Normativa de aplicación y situación del estado actual.
Modos de fallo por mal comportamiento de los órganos de desagüe. I-46
Introducción al concepto de modos de fallo.
Herramientas de descripción de los modos de fallo.
Tipología de presas de fábrica
Tipología de Presas.
Tipología oficial.
Órganos de desagüe típicos de de presas de hormigón.
Interdependencia presa-aliviadero.
Tipos de aliviaderos.
Aliviaderos mixtos.
Compuertas de aliviaderos.
Desagües de fondo y desagües intermedios.
Tipos de disposición y su relación con los tipos de presa.
Compuertas y válvulas para desagües profundos y tomas de
Flujo a través de los órganos de desagüe.
Flujo en un canal. Conceptos fundamentales.
Estructuras con flujo superior.
II.3.2.1.1 Forma del perfil de vertederos de rebose o aliviaderos.
II.3.2.1.2
Influencia de los pilares.
II.3.2.1.3
Descarga en los aliviaderos en vertido libre.
II.3.2.1.4 Descarga en aliviaderos para alturas distintas de la altura de proyecto.
II.3.2.1.5
Diseño de la rápida.
II.3.2.1.6
Perfil de la lámina del agua.
II.3.2.1.7
Flujo al pie de los aliviaderos.
II.3.2.1.8
Trampolines de lanzamiento.
II.3.2.1.9
Restitución al cauce natural.
Estructuras con flujo inferior. Compuertas.
II.3.2.2.1
Compuertas de flujo inferior.
II.3.2.2.2 Compuertas sobre aliviaderos. Compuertas radiales.
Consideraciones de los modelos físicos a escala.
Consideraciones generales del cambio de escala.
Efectos de escala.
III DESCRIPCIÓN DE LA PRESA, EMBALSE Y SU
Objeto del embalse.
Elementos de desagüe.
Geología de la presa.
Accesos y caminos de servicio.
IV ELABORACIÓN DEL DOCUMENTO DE REVISIÓN.IV-126
Revisión del Archivo Técnico.
Documentos del archivo técnico y formato.
Carencias de información detectadas en relación al RTSPE.
Síntesis de grado de cumplimiento del RTSPE.
Análisis y determinación de avenidas.
Laminación y determinación de niveles.
Determinación de altura de ola.
Cumplimiento de las condiciones de resguardo.
Curvas de los órganos de desagüe.
Tiempo de vaciado.
Restitución al cauce.
Cumplimiento del RTSPE y de la Instrucción.
Caudales de daños aguas abajo.
Inspecciones de los órganos de desagüe y equipos oleo-
Estado de los órganos de desagüe.
Inspección de la obra civil in situ.
IV.4.1.2.1 Desagüe de fondo y tomas
IV.4.1.2.2 Conclusiones y recomendaciones.
Inspección de los elementos electromecánicos y equipos.
IV.4.1.3.1 Aliviadero.
IV.4.1.3.2 Desagüe de fondo.
IV.4.1.3.3 Tomas de regulación.
IV.4.1.3.4 Conclusiones y recomendaciones.
Seguridad de los equipos óleo-electromecánicos.
Evaluación de la operatividad.
Conclusiones del documento de revisión.
V EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD HIDROLÓGICO-
Identificación de los modos de fallo específicos.
Modos de fallo vinculados a la obra civil.
Modos de fallo vinculados a los equipos oleo-electromecánicos.
Análisis de la seguridad hidrológica.
Análisis de la seguridad hidráulica.
Funcionamiento de los órganos de desagüe.
Control de descarga del aliviadero.
V.3.1.1.2
Canal de descarga del aliviadero.
V.3.1.1.4
Tomas de regulación.
Modelación informática.
Estado actual de los modelos numéricos.
V.3.2.1.1 Introducción.
V.3.2.1.2
Modelos unidimensionales.
V.3.2.1.3
Modelos cuasi-bidimensionales.
V.3.2.1.4
Modelos bidimensionales.
V.3.2.1.5
V.3.2.1.6
Elección del modelo a utilizar.
Aplicación de HEC-RAS.
V.3.2.2.1
V.3.2.2.2 Antecedentes.
V.3.2.2.3 Objetivos.
V.3.2.2.4
Modelación de la presa de Compuerto.
V.3.2.2.5 Comprobación de la validez de los resultados en la rápida.
V.3.2.2.6
Limitaciones de HEC-RAS.
Aplicación de ANSYS CFX.
V.3.2.3.1
V.3.2.3.2 Antecedentes.
V.3.2.3.3 Objetivos.
V.3.2.3.4
V.3.2.3.5
Comparación de los resultados.
V.3.2.3.6
Limitaciones de ANSYS.
Aplicación de un modelo físico a escala.
Resultados del escalado del modelo físico.
Contraste de resultados de las distintas metodologías.
VII-308
ANEJO 1: Información hidrológica complementaria y determinación de avenidas. 313
A.1.1 Análisis y determinación de avenidas.
A.1.2 Descripción del modelo conceptual de cuenca.
A.1.2.1 Submodelo de producción de escorrentía.
A.1.2.2 Submodelo de transformación lluvia neta-escorrentía.
A.1.2.3 Submodelo de propagación en cauces.
A.1.3 Descripción del modelo meteorológico. Hietogramas de diseño.
A1.4 Consignas de laminación de avenidas.
A1.5 Tablas de laminación de avenidas.
A1.6 Apéndices.
ANEJO 2: Determinación mediante métodos tradicionales.
A2.1 Curva de descarga en vertido libre del aliviadero.
A2.2 Curva de descarga bajo compuerta de un vano del aliviadero.
A2.3 Comparativa de las distintas fórmulas de velocidades al pie de la presa.
A2.4 Curvas de descarga para un conducto del desagüe de fondo.
A2.5 Curvas de descarga para un conducto de desagüe intermedio.
ANEJO 3: Determinación mediante métodos informáticos.
A3.1 Resultados obtenidos en HEC-RAS.
A3.1.1 Curva de descarga en vertido libre.
A3.1.2 Curva de descarga para un vano del aliviadero, en vertido bajo compuerta.
A3.1.3 Curva de descarga de un desagüe de fondo.
A3.1.4 Curva de descarga de un desagüe intermedio.
A3.2 Resultados obtenidos mediante ANSYS.
ANEJO 4: Determinación mediante aplicación de un modelo físico a escala.
A4.1 Escala de laboratorio.
A4.1.1 Resaltos obtenidos aguas abajo de una compuerta.
A4.1.2 Resaltos obtenidos aguas abajo de un aliviadero.
A4.2 Escalado de los datos a una presa real.
A4.2.1 Cambio de la escala de laboratorio a una escala real.
A4.2.2 Resultados obtenidos en el trabajo experimental escalado.
A4.2.3 Resultados obtenidos mediante modelación informática.
ANEJO 5: Documentación fotográfica.
A5.1 Fotografías de la presa de Compuerto.
A5.2 Fotografías del canal de laboratorio.
A5.3 Planos de la presa de Compuerto.
Han sido varias personas las que, de un modo u otro, contribuyeron a que este Proyecto Fin de Carrera saliese adelante:
 A mis padres, por todo el apoyo que me han transmitido. Sin ellos no hubiese
logrado esta segunda carrera.
 A mis hermanos, por estar siempre ahí cuando se les necesita.
 Al Dr. Ignacio Escuder. Por su dedicación y guía durante todo el Proyecto. Ha sido
un placer poder aprender de un experto internacional en la materia.
 A D. Armando Serrano. Por sus consejos y atención.
 A los compañeros del grupo iPresas (Ana, Javier, Luis García y Luis Chaparro). Sin
ellos los días en el aula de becarios no hubiesen sido lo mismo.
 A mis amigos, que pese a dejarlos abandonados para continuar mis estudios siguen
 A amigos y compañeros de la UPV, por tantos buenos y malos momentos juntos.
 A Patricia, por haber estado a mi lado en gran parte de esta carrera.
El presente Proyecto Final de Carrera pretende realizar una evaluación de la seguridad, tanto a nivel hidrológico como hidráulico, de la presa de Compuerto, situada en Velilla del río Carrión. Para su realización, se ha dividido el proceso en varias fases, que se comentan brevemente a continuación:
1. Introducción y objetivos del proyecto. Donde se realiza una visión global del significado de la seguridad hidrológico- hidráulica y su razón de ser en la actualidad, así como la normativa aplicable en su evaluación, finalizando con unas pinceladas del concepto de “Modos de Fallo” vinculados al análisis de riesgo, que han ido adquiriendo mayor protagonismo en la ingeniería de presas.
2. Bases teóricas. Consiste en una recopilación de toda la información necesaria para llevar a cabo la evaluación hidrológica e hidráulica, de forma genérica. En los apartados posteriores será aplicada convenientemente al objeto de obtener el fin último del estudio, la evaluación hidrológico-hidráulica de la presa de Compuerto.
3. Descripción de la presa y el embalse. Se realiza una síntesis de la estructura, así como de todas sus obras anejas y elementos relacionados.
4. Elaboración del documento de revisión. Se realiza una completa revisión de los documentos que integran el Archivo Técnico de la presa.
5. Evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica. En este apartado se realiza la evaluación de la seguridad propiamente dicha, empleando diversas alternativas de que dispone hoy día un ingeniero consultor de presas (fórmulas y tablas empíricas, modelos reducidos, modelaciones informáticas, etc.), y de este modo, garantizar un nivel de seguridad de la presa en concordancia con estándares modernos. En caso contrario se establecerán las recomendaciones pertinentes.
6. Valoración final. Se realiza una recopilación de las distintas valoraciones obtenidas en cada apartado anterior.
7. Conclusiones y recomendaciones. En este apartado, de obtienen las conclusiones finales sobre la adecuación de la seguridad hidrológico-hidráulica de la presa de Compuerto.
A modo de resumen se exponen a continuación una síntesis del conjunto del documento:
Se puede definir la seguridad de presas como el “margen que separaría las condiciones reales que existen en la presa construida de las que llevan a su destrucción o deterioro” (Soriano y Sánchez, 1997).
Dada la complejidad que presenta el análisis de la seguridad de las presas se debe recurrir a evaluarla por medio de índices parciales, que sirvan para la cuantificación aislada de una parcela de seguridad, inspirados en la experiencia y el entendimiento de accidentes históricos.
La evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica, parte de la revisión del Archivo Técnico de la presa, para determinar (Soriano y Escuder, 2008):
 La clasificación de riesgo potencial de la presa.
 Los procedimientos utilizados para determinar las avenidas de diseño.
 Los procedimientos operativos en caso de avenida.
 La capacidad de evacuación de las estructuras hidráulicas, así como la accesibilidad a sus mecanismos de control cuando se presentan los episodios extremos.
 Los métodos de diseño de los aliviaderos y las características de su funcionamiento hidráulico.
 Las características de la cimentación del aliviadero y de la estabilidad de las laderas colindantes.
 La operatividad de los desagües de fondo.
 Los registros históricos de funcionamiento.
La seguridad hidrológica se define como la seguridad de una presa frente a episodios de avenida. Está ligada a las componentes de seguridad hidráulica y estructural, debido a que los niveles de lámina de agua son consecuencia de:
 Las avenidas consideradas.
 La capacidad de desagüe.
 La fiabilidad de operación de válvulas y compuertas.
 Los resguardos establecidos.
 La estrategia de laminación adoptada.
La seguridad hidráulica se centra en el funcionamiento adecuado de los aliviaderos superficiales y los desagües de fondo, en un amplio rango de caudales.
El fallo asociado a las estructuras hidráulicas puede ser debido a que:
 No sean capaces de evacuar el caudal requerido.
 No presenten la resistencia suficiente a las solicitaciones impuestas.
 No reintegren el flujo al cauce en unas condiciones adecuadas.
Este fallo, puede traducirse tanto en un incremento de la descarga como un decremento de la misma, que provoque el colapso de la presa y/o la producción de una avenida catastrófica.
Los procedimientos empleados en la actualidad para evaluar y gestionar la seguridad de las presas requieren adicionalmente, la identificación de unos modos de fallo específicos de cada presa. Un modo de fallo, o de rotura, consiste en la identificación una serie de situaciones que pueden conducir a un funcionamiento inadecuado del sistema presa- embalse o alguna parte del mismo. Por tanto, un modo de fallo queda definido cuando se describe el mecanismo concreto de rotura y los agentes o causas que lo provocan. La identificación de los modos de fallo es uno de los pasos necesarios para realizar un posterior análisis de riesgos, puesto que el resto del proceso partirá de ellos.
Mediante la observación del comportamiento de las presas se han identificando una serie de modos de fallo característicos, definiéndose, cada vez con más detalle, los posibles tipos. Además, para muchos de ellos, se han podido establecer unos procedimientos de evaluación o cálculo de los márgenes de seguridad en función de los valores de parámetros físicos que controlan el desencadenamiento del mecanismo de rotura o de mal función.
Los posibles modos de fallo se clasifican en grupos que presenten alguna característica común. De esta forma, se pueden considerar tres grupos genéricos:
 Modos de fallo de la “seguridad hidrológico-hidráulica”. Son modos de fallo que conducen al desbordamiento por coronación u otros mecanismos erosivos. Este grupo engloba varios posibles modos que pueden conducir a la rotura de la presa. Entre ellos el fallo mecánico de las compuertas, el fallo en la operatividad de los desagües de fondo o la ocurrencia de una avenida de mayores dimensiones (volumen y/o caudal punta) que la que pueda manejar con seguridad el sistema de alivio. La experiencia pone de manifiesto que de modos de fallo considerados, este grupo es el que ha conducido a un mayor número de roturas, accidentales e incidentes de presas.
 Modos de fallo que afectan a la “seguridad estructural”. Este grupo engloba los modos de fallo que conducen a la rotura estructural del cuerpo de presa, considerando además los posibles modos de fallo que implican al cimiento de la propia estructura y a las laderas del embalse.
 Modos de fallo que afectan a la “operatividad”. Son los modos de fallo relacionados con los equipos, instalaciones, accesos y comunicaciones de la presa.
Previo al estudio de la seguridad se deben tener claros todos los conceptos relacionados con las presas, así como seleccionar, de entre las distintas fórmulas y tablas empíricas existentes, aquellas que mejor se adapten a la definición de la presa objeto de estudio.
Por tanto, resulta necesario, y prácticamente obligatorio, elaborar un apartado en que se reúnan las definiciones de todos los conceptos, así como que se expliquen detalladamente las distintas formulaciones que se emplearán en las fases posteriores del documento.
3. Descripción de la presa y el embalse.
El embalse de Compuerto tiene una capacidad de 95 hm 3 , para la cota del Nivel Máximo Normal (N.M.N.) situada en la cota 1.221,50 m.s.n.m., y ocupa una superficie máxima de 376 ha, pertenecientes al término municipal de Velilla del río Carrión, con un perímetro de 21,5 km y la longitud de remanso es de 8 km.
La presa de Compuerto se encuentra ubicada sobre el río Carrión, situado en la parte norte
la cuenca del Duero, en su vertiente derecha. Este río es un afluente del río Pisuerga por
margen derecha. El terreno en el que se asienta pertenece al término municipal de Velilla
del Río Carrión (provincia de Palencia). En la figura 0-1 puede apreciarse la disposición de
la presa sobre el río.
A modo de resumen, se trata de una Gran Presa de hormigón de gravedad, de titularidad
pública, en explotación desde inicio de los años 60:
 Clasificada A en función del Riesgo Potencial.
 Normas de Explotación redactadas, en fase de revisión.
 Planes de Emergencia redactado, pero sin implantar.
 Sin constancia de informe anual y extraordinarios.
 Informe de auscultación no redactado.
 Situada en zona no sísmica.
Figura 0-1. Planta de la presa de Compuerto sobre el río Carrión.
Por tanto, le es aplicable:
 Instrucción para el Proyecto, Construcción y Explotación de Grandes Presas, de 1967 + Plan de emergencias.
 Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses, de 1996.
Los órganos de desagüe que dispone la presa son:
 Aliviadero superficial de dos vanos que teóricamente debería adaptarse a un perfil tipo WES (U. S. Army Engineer Waterways Experimental Station). En realidad, el perfil es ligeramente más tendido, aunque en los cálculos manuales se asume que no varían los coeficientes de descarga. La restitución al cauce se realiza mediante trampolín de lanzamiento (figura 0-2).
 Desagüe intermedio o toma de regulación. Consta de dos conducciones gemelas.
 Desagüe profundo. Consta de dos conducciones gemelas.
 Toma de central hidroeléctrica, controlada por Iberdrola.
 Toma de abastecimiento, operada por la Mancomunidad.
Figura 0-2. Vista desde aguas abajo del funcionamiento del aliviadero.
4. Elaboración del documento de revisión.
Los documentos de los que se parte para la realización de este documento son:
 Documento XYZT de la Presa de Compuerto, desarrollado por la empresa de consultoría “Oficina Técnica de Estudios y Control de Obras S.A. (OFITECO)” (diciembre de 2008).
 Plan de Emergencia de la Presa de Compuerto (que cierra el embalse de Compuerto), elaborado por el titular de la misma, con la Asistencia Técnica de OFITECO (diciembre de 2008).
 Revisión y Análisis General de la Seguridad de la Presa y el Embalse de Compuerto, desarrollado por un equipo de técnicos especializados de la empresa de consultoría OFITECO, complementado por los asesores especialistas Dr. Ignacio Escuder Bueno y Dr. Manuel Gómez de Membrillera Ortuño (diciembre de 2008).
Tras el estudio minucioso de la documentación disponible, se concluye que existen
incertidumbres superiores a las deseables al realizar la evaluación de la seguridad tradicional, sobre todo en la parte hidráulica del informe de seguridad, por lo que para intentar solventarlas se realizó:
 Identificación de posibles Modos de Fallo vinculados a la presa.
 Cálculo de las curvas de gasto, así como de la laminación de avenidas y el tiempo de vaciado, entre otros mediante fórmulas y tablas empíricas ampliamente difundidas.
 Evaluación de la adecuación de la rápida y del funcionamiento del trampolín de lanzamiento.
 Simulación informática del proceso.
 Escalado de un modelo reducido del aliviadero.
5. Evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica.
En este apartado se realiza la evaluación de la seguridad propiamente dicha, empleando diversas alternativas de que dispone hoy día un ingeniero consultor de presas (fórmulas y tablas empíricas, modelos reducidos, modelaciones informáticas, etc.), y de este modo, garantizar un nivel de seguridad de la presa en concordancia con estándares modernos.
Tradicionalmente, la evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica se centra en la comprobación de tres escenarios tipo: Avenida de Proyecto, Avenida Extrema y Avenida de 100 años de periodo de retorno y una compuerta inutilizada. En este documente se tienen en cuenta escenarios adicionales para la comprobación de la seguridad, como son los Modos de Fallo específicos de la presa.
5.1. Identificación de modos de fallo.
Con el fin de servir de ayuda en la identificación, análisis y descripción detallada de los modos de fallo en un sistema presa-embalse, la Universidad Politécnica de Valencia ha desarrollado un Protocolo de identificación de modos de fallo (2009). El documento tiene por finalidad guiar a los participantes de las sesiones de identificación de modos de fallos en las pautas que se deben seguir durante la realización de dicho análisis, para lo cual se han desarrollado una serie de planillas que debe ser rellenada de forma individual y, posteriormente, discutidas en grupo.
La herramienta, desarrollada por García Kabbabe y Chaparro Carrasquel bajo la supervisión del Dr. Escuder, esta compuesta por las siguientes categorías:
 Escenarios: que abarcan las solicitaciones que inciden sobre el sistema presa- embalse.
 Componentes y Sub-Componentes del Sistema Presa-Embalse: identifica los elementos susceptibles de fallo, donde se desencadena el mecanismo de rotura.
 Fenómenos de Inicio o Desarrollo: fenómenos referidos a los procesos que definen claramente un Modo de Fallo.
 Variables Auscultables más Influyentes e Instrumentos: vinculan los fenómenos de Inicio o Desarrollo con el sistema de instrumentación.
A continuación se expone, a modo de ejemplo, uno de los 16 modos de fallo identificados individualmente vinculados con la obra civil y los equipos oleo-electromecánicos, a partir de la Herramienta de identificación de modos de fallo para el caso de la presa de Compuerto:
a) Propuesta individual de Modo de Fallo
En escenario hidrológico, se produce un aumento de niveles de agua, lo que provoca un incremento de vertido del aliviadero que origina un sobrevertido en sus cajeros. Se crea una erosión remontante, que alcanza el pie de aguas abajo, lo que origina de una pérdida de material de sustentación y acortamiento de superficie de rozamiento, que finaliza con un fallo por deslizamiento de la presa o parte de ella.
Esquema gráfico de Modo de Fallo
 Existen dudas sobre la altura de los cajeros, sobre todo al inicio del canal de descarga.
 La modelación adecuada de la rápida resulta extremamente complicada.
 De existir una pequeña erosión al pie no detectada, podría derivar en algún descalce en el contacto presa-cimiento.
 Mediante la simulación a partir de ANSYS CFX se comprobó que, para un vertido en lámina libre con el embalse situado en el NAE, no se producen
sobrevertidos al inicio de los cajeros de la rápida.
 El lecho del río está conformado principalmente por porciones arenosas y cuarcíticas. Por tanto, la posibilidad de una erosión del pie de la presa es, difícil de que se produzca.
 El desencadenamiento de la rotura de la presa a partir del movimiento de un bloque del pie se considera, en la práctica, que es poco verosímil.
CODIFICACIÓN DEL MODO DE FALLO
D – Oc (2)
D – Oc (1); C – Ci(1)
Socavación a pie de presa;
Filtraciones, subpresiones y turbidez del agua
Aforadores, piezómetros, turbidímetros
5.2. Análisis de la seguridad hidrológica.
En la evaluación de la seguridad hidrológica se adoptaron como válidos los hidrogramas de entrada para los distintos periodos de retorno recogidos en el Documento XYZT. Sin embargo, las curvas de gasto de los distintos elementos fueron recalculadas debido a la detección de algunas imprecisiones en sus resultados. Las curvas finalmente empleadas se expondrán posteriormente. De este modo, se obtuvo:
 La laminación de hidrogramas y determinación de niveles mediante el Método Volumétrico, para:
Avenida de Proyecto (1.000 años).
Avenida Extrema (5.000 años).
Avenida de 100 años de periodo de retorno y una compuerta del aliviadero inutilizada.
 La determinación de altura de ola.
 La comprobación de las condiciones de cumplimiento del resguardo.
Los resultados que se obtuvieron para la laminación del hidrograma correspondiente a la Avenida Extrema se muestran en la figura 0-3:
Q entrante
Q saliente
Figura 0-3. Laminación de la Avenida Extrema.
Obteniéndose como resultados:
 Cota máxima alcanzada (NAE) = 1222,36 m.s.n.m.
 Resguardo = 0,34 metros.
 Caudal máximo entrante = 683,18 m 3 /s.
 Caudal máximo saliente = 664,58 m 3 /s.
 Reducción pico = 97,28 %.
 Máxima velocidad ascensorial = 36 cm/h.
Partiendo del Nivel Máximo Normal, la presa evacúa la Avenida de Proyecto, funcionando adecuadamente todos los órganos de desagüe.
Partiendo del NMN, evacúa la Avenida Extrema, sin que se produzca su rotura (se asume que existe rotura cuando se produce vertido por coronación).
El Resguardo Normal (vinculado al NMN) es suficiente para el desagüe de avenidas y cubre las sobreelevaciones producidas por el oleaje máximo.
El Resguardo Mínimo (vinculado al NAP) es suficiente para el desaguar la Avenida Extrema, pero no cubre las sobreelevaciones producidas por el oleaje.
No puede afirmarse que no respete la filosofía del Reglamento de 1996 y la recomendación de la Guía Técnica nº4, por falta del Resguardo Mínimo.
El documento se ha centrado fundamentalmente en el estudio de la seguridad hidráulica.
Para su evaluación, partiendo de la descripción realizada en el Documento XYZT de los distintos órganos de desagüe, se obtuvieron las curvas de gasto de los distintos órganos de desagüe y se analizó el funcionamiento hidráulico del aliviadero aplicando distintas metodologías.
5.3.1. Métodos tradicionales.
Aplicando los métodos tradicionales de cálculo se obtuvieron:
 Las curvas de gasto del aliviadero superficial y de los desagües de fondo e intermedios.
 Una estimación de los calados al inicio de la rápida del aliviadero así como la comprobación del funcionamiento de las compuertas del aliviadero en situación de vertido libre.
 La evaluación de la suficiencia de cajeros en el canal de descarga.
 La adecuación del radio del trampolín de lanzamiento.
 Las presiones en el pie de la rápida al inicio del trampolín de lanzamiento.
 Estimación del tiempo de vaciado del embalse.
 Parámetros de la restitución al cauce mediante el trampolín de lanzamiento.
 Verificación del cumplimiento del Reglamento y la Instrucción.
Las conclusiones que se extrajeron fueron:
 Al analizar las curvas de gasto de los distintos órganos de desagüe obtenidas con los valores que aparecen en el Documento XYZT de la presa, se observaron una serie de carencias en los cálculos, por lo que para la laminación de avenidas se consideraron las curvas obtenidas en este Proyecto. Como la presa puede desaguar un mayor caudal que el considerado, la laminación se ve ligeramente modificada, aumentando los resguardos, y por tanto, mejorando la evaluación de la seguridad.
 En los calados de la lámina de agua al inicio de la rápida las curvas presentan incertidumbre mayor de la deseada debido a que el perfil de la presa diverge ligeramente del perfil tipo WES.
 Las velocidades y presiones obtenidas al pie están en el rango de lo esperado en una estructura de aliviadero. Además, la altura de los cajeros es suficiente como para absorber el resguardo, evitando el sobrevertido. Sin embargo, el radio del trampolín diverge mucho según la formulación adoptada por lo que no se pudo dar una definición clara sobre su adecuación debido a su reducido radio.
 Se comprobó que el aliviadero puede desaguar en lámina libre hasta una cota del embalse superior a la considerada en la laminación de avenidas del XYZT (80 cm más), por lo que el efecto de laminación se ve modificado, obteniéndose mayores resguardos.
 Existen incertidumbres de posibles vertidos sobre los cajeros del canal de descarga al inicio de la rápida.
 El tiempo de vaciado se vio ligeramente reducido debido a los cambios en las curvas de gasto.
 Se abordó el cálculo del lanzamiento del choro al final de la rápida, aunque el efecto de la erosión en la zona de impacto no pudo ser estudiada adecuadamente debido a la enorme complejidad matemática que representaría.
 La presa cumple con lo dispuesto en materia de seguridad hidrológico-hidráulica en el RTSPE y en la Instrucción de 1967, aunque está sujeta a ciertas incertidumbres superiores a las deseables en las operaciones de laminación por la necesidad de emplear elementos distintos de los desagües superficiales en avenidas, así como por no quedar suficientemente garantizado el resguardo mínimo por oleaje de viento.
5.3.2. Modelación numérica con HEC-RAS.
HEC-RAS es un software, de libre uso, creado por el cuerpo de ingenieros de la armada de los EE.UU. (U.S. Army Corps of Engineers). Surge como evolución del extendido HEC- 2. Presenta varias mejoras respecto a su antecesor, entre las que destaca la interfaz gráfica de usuario que facilita las labores de preprocesado y postprocesado de datos.
De esta forma, el software es capaz de realizar los cálculos del perfil de la superficie de agua para flujos permanentes o transitorios. Además, incluye cálculo del transporte de sedimentos y de diversas estructuras hidráulicas (puentes, aliviaderos, alcantarillas, etc.). Se escogió este software unidimensional debido a que:
 El uso de HEC-RAS en España está muy extendido y existen numerosos ríos simulados con éste, por tanto existe la posibilidad de incluir una presa y simular su seguridad sin necesidad de crear un nuevo modelo.
 Funciona en entorno Windows, de manera que es más sencillo de manipular a nivel de usuario.
 Es un programa totalmente gratuito que puede descargarse desde la página web del “United States Army Corps of Engineers”.
A partir de él se abordó el modelado de:
Las curvas de gasto, mediante cálculo en régimen transitorio empleando la tipología de estructura en línea que ofrece el software para el modelado de presas (figura 0-
Figura 0-4. Opción de estructura en línea para modelar presas.
La rápida del aliviadero, mediante cálculo en régimen permanente, modelando la presa como una serie de perfiles transversales (figura 0-5). El cálculo en régimen transitorio resultó inabordable pese a modificar las tolerancias de cálculo hasta valores excesivamente elevados con el fin de estabilizar el modelo.
Figura 0-5. Modelado de la presa mediante secciones transversales.
Las conclusiones que se obtuvieron en el modelado de las curvas de gasto de los órganos de desagüe fueron:
 Las curvas de gasto del aliviadero se reproducen correctamente. Para grandes aperturas de compuerta aparecen ligeros extraños, debido a la ecuación que emplea como transición entre descarga libre y con sumergencia.
 Las curvas de gasto de los desagües están ligeramente sobredimensionadas, debido a que no es posible incluir las pérdidas de carga que se producen en el conducto.
Para el cálculo de la rápida del aliviadero, debido a pequeños saltos obtenidos al inicio de la misma e inestabilidades del software en mitad del canal de descarga, fue necesario recurrir
a modelar la presa con secciones transversales distanciadas cada 0,5 cm. Las conclusiones que se extrajeron en el análisis fueron:
 La precisión de los resultados será menor cuanto mayor es la cantidad de movimiento que se simula (caudal trasegado).
 Cuando el flujo es rápidamente variado, resuelve el flujo mediante el método Local Partial Interia (LPI), que añade un término a las ecuaciones para reducir los términos de inercia cuando el número de Froude se aproxima a la unidad, restando precisión a los resultados. Aun así aparecen inestabilidades en mitad de la rápida para los mayores caudales.
 Existe incertidumbre en el grado en que los resultados se ajustan a la realidad. Cuanto menor es la separación transversal entre perfiles se obtienen mejores resultados, pero se desconoce hasta qué valor habría que reducirla para obtener resultados fiables.
5.3.3. Modelación numérica con ANSYS CFX.
ANSYS CFX es un software de uso general para cálculo computacional de fluidos dinámicos (CFD), que además combina en su sistema de resolución las posibilidades de pre
y postprocesamiento.
Entre sus aplicaciones, ANSYS CFX puede modelar:
 Flujos en estado estacionario y transitorio.
 Flujos laminares y turbulentos.
 Flujos subsónicos, transónicos y supersónicos.
 Traspaso térmico y radiación termal.
 Efectos de la gravedad.
 Flujos no newtonianos.
 Transporte de componentes escalares no reactivos.
 Flujos polifásicos.
 Combustión.
 Flujos en múltiples marcos de referencia.
 Seguimiento de partículas.
Además, incluye las características siguientes:
 Un avanzado sistema de resolución (“solver”), fiable y robusto.
 Integración completa de la definición del problema, su análisis, y presentación de los resultados.
 Un proceso intuitivo e interactivo para configurar el proceso, mediante el empleo de menús y gráficos.
Se seleccionó este software de cálculo hidráulico tridimensional debido a las grandes proyecciones que presenta en el campo de la evaluación de obras hidráulicas.
De este modo, se modeló la lámina de agua en vertido libre con el fin de:
 Comprobar la adecuación de toda la rápida para el NMN (velocidades, calados, presiones…).
 Comprobar el correcto funcionamiento de los elementos del aliviadero (en especial rápida y trampolín de lanzamiento) para el NAE (figura 0-6).
Figura 0-6. Resultado de lámina libre para situación de NAE.
Las conclusiones que se obtuvieron de la aplicación del modelo fueron:
 Al emplear elementos finitos, la precisión de los resultados dependen del número de
elementos utilizados, arrastrándose los fallos típicos de estos métodos de resolución.
 Al no ser un software específico de lámina libre, presenta muchas situaciones típicas que no son fácilmente reproducibles. Por otro lado, no permite la obtención de las curvas de gasto, puesto que el caudal debe ser impuesto debido a que en el proceso de resolución considera la ecuación de continuidad másica (Q entrante =
Q saliente ).
Las conclusiones que se extrajeron respecto a los resultados obtenidos en las simulaciones fueron:
 En la comparación realizada sobre un perfil WES, los resultados obtenidos del perfil de la napa se ajustan muy bien a los estudios realizados por el USBR (figura 0-7).
Perfiles de la napa con pila intermedia en el centro del
H/Hd = 1.00 HEC
H/Hd = 1.00 USBR
H/Hd = 1.00 ANSYS
Distancia desde el umbral (m)
Altura desde el cimiento
Figura 0-7. Comparación de resultados obtenidos sobre un perfil de aliviadero tipo WES.
 Se comprobó la adecuación de toda la rápida para el NMN (velocidades, calados, presiones…), obteniéndose el adecuado funcionamiento del aliviadero para este caudal.
 Se comprobó el correcto funcionamiento de los elementos del aliviadero (en especial inicio del canal y tramo de la rápida) para el NAE, verificando el adecuado funcionamiento de la rápida del aliviadero, sin que se produzcan vertidos.
 Las velocidades obtenidas al pie de la rápida son acordes a las obtenidas en un cálculo homogéneo, en el que se desprecia la influencia de la aireación y del viento.
 El funcionamiento del trampolín de lanzamiento no pudo ser reproducido con veracidad, pese a que el software converge, debido a que las ecuaciones dejan de ser válidas consecuencia de la separación que experimenta el flujo respecto al lecho.
 En la comparación de los resultados obtenidos mediante ANSYS CFX, con los modelados mediante HEC-RAS y con métodos tradicionales se obtuvieron valores acordes a los esperados.
5.3.4. Aplicación de un modelo físico a escala.
Partiendo de los datos obtenidos en canal de laboratorio de un PFC de la titulación ITOP realizado con anterioridad, se realizó el escalado de los mismos mediante la Ley de Semejanza de Froude, válida cuando dominan las fuerzas de gravedad frente a las viscosas. En la figura 0-8 puede apreciarse el elemento de control empleado en el laboratorio.
Figura 0-8. Modelo reducido de aliviadero en el canal de laboratorio.
En la tabla 0-1 pueden apreciarse los distintos factores de escala entre el modelo y el prototipo al emplear la Ley de Semejanza de Froude para la presa de Compuerto.
Longitud (e L )
Velocidad (e V )
Caudal (e Q )
λ 5/2
174692,8
Tabla 0-1. Factores de escala entre modelo y prototipo.
Las conclusiones que se extrajeron del escalado de los datos fueron:
 Dado el elevado factor de escala obtenido no se pudo realizar el escalado de datos aplicables en el estudio de seguridad hidráulica de la presa de Compuerto.
 Por otro lado, no se pudo tener acceso al modelo reducido del aliviadero, ubicado en las dependencias de la presa, ni a los resultados obtenidos en las campañas de laboratorio, por lo que no fue posible partir de dichos datos.
 Debido a la importancia que presentan los modelos reducidos en las obras hidráulicas, se realizó a modo de ejemplo el escalado del modelo reducido a una presa de 17,5 metros de altura (presa de Terrateig), obteniéndose excelentes resultados en la comparativa de resultados mediante aplicación de un modelo reducido con los métodos tradicionales y los obtenidos mediante modelación de HEC-RAS.
Tras finalizar el estudio de la seguridad hidrológico-hidráulica tradicional de la presa de Compuerto, se puede concluir:
 Mediante modelación numérica se ha constatado que los órganos de desagüe son capaces de tratar, de forma segura para presa y embalse, las avenidas previstas, en concordancia con lo indicado en las Normas de explotación y cumpliendo, por tanto, con la legislación aplicable.
 Al ser necesario el funcionamiento de todos los órganos de desagüe en la laminación, pese a que equipos electro-mecánicos funcionan correctamente, es necesario llevar a cabo las actuaciones mencionadas en el informe de seguridad, con el objeto de cumplir las normas establecidas por la legislación vigente o para conseguir mejoras.
A partir del estudio de los modos de fallo se han considerado situaciones adicionales a los tres escenarios tradicionales que consideran las Normativas aplicables en materia de seguridad hidrológico-hidráulica. De este modo, las conclusiones de seguridad adicionales que se han obtenido son:
 Modos de fallo vinculados a la obra civil.
El estudio del adecuado funcionamiento del trampolín de lanzamiento debe ser estudiado mediante un modelo reducido a escala, dada las incertidumbres que originan los cálculos con métodos tradicionales y la imposibilidad de modelarlo adecuadamente mediante herramientas informáticas.
Se ha comprobado el adecuado funcionamiento del aliviadero, tanto en el tramo inicial, como en la zona de la rápida para la situación de NAE, sin que se produzcan vertidos sobre los cajeros.
La posibilidad de una erosión remontante que alcance el pie de la presa, dada la geología de la cerrada, parece difícil de que se produzca. Además no se tiene constancia de que se hayan producido socavaciones significantes en los vertidos anteriores, aun con grandes caudales desaguados. En todo caso, el fenómeno debería ser estudiado mediante un modelo reducido.
La posibilidad de que se presente una avenida superior a las consideradas en la realización del proyecto es siempre posible, ya que estas se definen a partir de probabilidades de ocurrencia, lo que podría desencadenar un modo de fallo.
El informe de auscultación no está elaborado, por lo que no se conoce el historial de desplazamientos de la presa, con la consecuente incertidumbre en su comportamiento.
 Modos de fallo vinculados a los equipos oleo-electromecánicos.
o El desarrollo de un modo de fallo iniciado por un fallo mecánico, eléctrico o rotura de una compuerta es un caso muy factible, y más teniendo en cuenta la incertidumbre que acompaña las operaciones de laminación de la presa de Compuerto, al ser necesario emplear todos los órganos de desagüe en la laminación.
A partir de caudales superiores a los 300 m 3 /seg comienzan las afecciones aguas abajo, por lo que una limitación en la operación de las compuertas puede originar graves afecciones, ya sea por fallo mecánico, eléctrico o rotura de las mismas.
Los modos de fallo originados por inundación de la cámara de válvulas y/o galerías se presumen difíciles de producirse en todo caso. Además, se considera que previamente se debe producir un fallo en las compuertas.
Respecto a la identificación de Modos de Fallo, debería completarse el proceso con la evaluación y valoración en sesiones conjuntas con el fin de tener correctamente identificados los distintos modos de fallo específicos de la presa.
Respecto al empleo de herramientas informáticas, según los resultados obtenidos se consideran que los softwares son adecuados en las siguientes situaciones:
 HEC-RAS. Debido a que es un software de distribución libre resulta muy adecuado para:
Obtención de las curvas de gasto de los aliviaderos.
Modelado simplificada de laminación de avenidas mediante los aliviaderos, pudiendo variar en cada instante las aperturas de compuertas en el cálculo transitorio.
Realizar un primer tanteo del modelado de la rápida de un aliviadero, sobre todo en el caso de que la pendiente del canal sea poco pronunciada y los caudales trasegados no sean muy importantes.
 ANSYS CFX. Software muy completo adecuado para:
Introducir la definición exacta de una estructura, con el fin de comprobar los efectos producidos en el flujo por dicha forma.
Para un caudal considerado, reproducción detallada de la lámina libre en todo el aliviadero, así como la obtención en cualquier punto de la lámina de agua de distintos parámetros hidráulicos.
Realizar cálculos en régimen transitorio, aunque para ello requiere mucha potencia computacional.
Obtención rápida de resultados, con la posibilidad modificar los diseños.
En todo caso, para aplicaciones posteriores de los software, se debería realizar un profundo estudio comparativo y análisis de las capacidades y resultados que se pueden llegar a obtener con ambos paquetes informáticos empleados, puesto que la rapidez con que se puede modificar el diseño de los elementos y obtener resultados, así como su reducido coste comparado con la realización de un modelo reducido, son sus mayores ventajas. Para ello se debería emplear una gran presa en la que se dispongas datos reales de los principales parámetros, con el fin de realizar la mejor comparación posible de los resultados, y poder interpretar el origen de las desviaciones observadas.
Respecto a la inspección de los órganos de desagüe y equipos oleo-electromecánicos, el estudio de los modos de fallo refuerza la necesidad de realizar las recomendaciones indicadas en el informe de seguridad.
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS DEL PROYECTO
I INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS DEL PROYECTO.
El Diccionario de la Lengua Española define el concepto de Seguridad como “cualidad de seguro”, y seguro como “libre y exento de todo peligro, daño o riesgo”. Aplicando esta definición a las presas, y tratando de cuantificar algo más el término, se podría definir seguridad como “el margen que separaría las condiciones reales que existen en la presa construida de las que llevan a su destrucción o deterioro” (Soriano y Sánchez,
En todo caso, para una presa resulta imposible intentar definir un coeficiente de seguridad único. De esta forma, se afirma en el diseño de presas que no existe una forma de medir la seguridad, sino índices parciales que pueden ser utilizados para la cuantificación aislada de alguna parcela de seguridad. Además, la propia parcelación de la evaluación de la seguridad viene inspirada por la experiencia y el entendimiento de las causas de históricas de accidentes y fallos de presas a lo largo de la historia.
Para cada una de las parcelas de seguridad que habitualmente se admiten en la evaluación de la
seguridad de las presas, el planteamiento genérico de los trabajos debe consistir en (Soriano y Escuder, 2008):
 Estudio minucioso del Archivo Técnico (Clasificación de la presa según el riesgo potencial, Plan de Emergencia, Normas de Explotación, Informes Anuales e informes de las inspecciones realizadas).
 Identificación de las necesidades de inspección y análisis.
 Realización de las inspecciones.
 Identificación de las necesidades de campañas de investigación complementarias y/o instalación de instrumentación de control.
 Estudio de los resultados de las campañas de investigación y de los datos de auscultación.
 Análisis pormenorizado de la seguridad.
 Establecimiento de conclusiones en cuanto a la conveniencia de acciones de seguimiento del comportamiento o, en su caso, correctoras,
 Incorporación de la documentación generada en los trabajos al Archivo Técnico.
La evaluación de la seguridad hidrológico-hidráulica, parte de la revisión de los datos disponibles en el Archivo Técnico de la presa, buscando obtener la mejor determinación posible de los siguientes aspectos (Soriano y Escuder, 2008):
La capacidad de evacuación de las estructuras hidráulicas, así como la accesibilidad a sus mecanismos de control cuando se presentan los episodios extremos.
Los métodos de diseño de los aliviaderos y las características de su funcionamiento hidráulico.
Las características de la cimentación del aliviadero y de la estabilidad de las laderas colindantes.
La operatividad de los desagües de fondo.
Los registros históricos de funcionamiento.
Se puede definir la seguridad hidrológica como la seguridad de una presa frente a
episodios de avenida. En su evaluación, no pueden desligarse las componentes de seguridad hidráulica y estructural ya que, los niveles de lámina de agua a partir de los cuales se analiza la estabilidad de la presa son consecuencia de:
La estimación de la seguridad hidrológica se puede realizar mediante el cálculo de la probabilidad de ocurrencia de avenidas más perjudiciales que la Avenida adoptada como Extrema, a efectos de elevación de la lámina de agua del embalse.
La Avenida Extrema se define en el Reglamento como la mayor que la presa puede soportar, y supone un escenario límite al cual puede estar sometida sin que se produzca su rotura, admitiéndose en estos casos márgenes de seguridad más reducidos. Para obtenerla, puesto que la normativa española no fija de forma explícita dicho nivel de probabilidad de superación, las Guías Técnicas de Seguridad de Presas recomiendan para presas clasificadas de tipo A (la gran mayoría), un período de retorno mínimo, de 5.000 años.
I.1.2 Seguridad hidráulica.
En las presas, las estructuras hidráulicas principales son los aliviaderos superficiales y los desagües de fondo. Estos elementos controlan el flujo de agua, situándose a través o de forma aislada del cuerpo de presa. La seguridad de una presa dependerá del adecuado comportamiento de dichas estructuras en un amplio rango de caudales.
Desde un punto de vista hidráulico, puede producirse un fallo asociado a aquellas estructuras que:
 No presenten la resistencia suficiente a las solicitaciones que éste impone.
Este fallo, a su vez puede traducirse tanto en un incremento de la descarga como un decremento de la misma, pudiendo acarrear el colapso de la presa y/o la producción de una avenida catastrófica.
Según el Reglamento, la Avenido de Proyecto es aquella para la cual los órganos de desagüe deben funcionar correctamente, y se impone que su funcionamiento para condiciones límite (Avenida Extrema) no comprometa la seguridad de la presa.
Se debe tener presente que resulta muy difícil analizar cuales serían las consecuencias reales de un mal funcionamiento de estos elementos, durante un período de tiempo en general muy limitado. Además, su comprobación puede resultar más o menor compleja en función del tipo de aliviadero que se esté estudiando y del conocimiento real que se pueda tener sobre su curva de gasto para valores de caudal alejados de los de diseño.
Por otra parte, el adecuado funcionamiento de aliviaderos superficiales con compuertas y, de los desagües intermedios y de fondo depende en gran medida del estado de conservación y fiabilidad operacional de compuertas y válvulas.
Adicionalmente, se debe tener presente la respuesta hidráulica del cauce aguas abajo así como los usos del suelo y poblaciones próximas al mismo, que debe estudiarse en profundidad y revisarse de forma periódica para que el conjunto de operaciones de desagüe previstas en las Normas de explotación no comprometan la seguridad de la presa ni produzcan afecciones a bienes ni personas.
Cronología sobre la legislación española para presas y embalses.
Según datos del Registro Mundial de Grandes Presas de ICOLD, en el año 2003 había unas 1270 grandes presas en España (1240 en explotación y 28 en construcción). Estos datos representan un rango en torno a 30 grandes presas por millón de habitantes, siendo uno de los valores más elevados del mundo. En la figura I-1 se representa el número de presas construidas en España en diferentes épocas.
Años de constucción
‐1800
‐1900
‐1910
‐1920
‐1930
‐1940
‐1950
‐1960
‐1970
‐1980
‐1990
‐2006
Figura I-1. Distribución de las presas según la fecha de construcción.
Con este gran número de presas, España ocupa el primer puesto entre los países europeos en el número de presas construidas y explotadas, siendo sólo superado por tres países EE.UU., China e India a nivel mundial (ICOLD, 2003. World Register of Dams).
Este hecho, junto a que muchas de las presas construidas en España tienen unos comienzos tempranos en su construcción, ha contribuido a que sea de los países pioneros en la promulgación de normativa técnica para el proyecto, construcción y conservación de sus presas.
La legislación española para presas y embalses es extensa y sus orígenes datan de finales del siglo XIX. Una posible reseña histórica sobre legislación en Seguridad de Presas es la siguiente (Delgado F. et al, 2002):
 1879. Ley de Aguas. Se aprueba en España la 1ª Ley de Aguas.
 1905. Una comisión del denominado Ministerio de Fomento elabora la Instrucción
para los Proyectos de los Pantanos.
 1959. Rotura de la presa de Ribadelago (río Tera). Ocasionó 144 víctimas mortales. Este hecho motivó:
- La creación de la Unidad de Vigilancia de Presas.
- El restablecimiento de las Comisarías de Aguas.
- El inicio de los trabajos para redactar una nueva Instrucción.
- La creación de una Comisión de Normas de Grandes Presas en 1960.
 1967. Aprobación de la Instrucción para el Proyecto, Construcción y Explotación
de Grandes Presas.
 1982. Rotura de la presa de Tous en 1982. Pone de manifiesto la necesidad de actualización de la normativa.
 1985. Publicación de la Ley de Aguas.
 1992. La Dirección General de Obras Hidráulicas encarga la redacción de una nueva normativa sobre seguridad a la Comisión de Normas para Grandes Presas. El programa de Seguridad de Presas constaba de seis fases y se planteaba como objetivo prioritario definir las actuaciones necesarias para garantizar la seguridad de todas y cada una de las presas existentes y futuras.
 1995. Entra en vigor la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones.
 1996. Se publica el definitivo Reglamento Técnico sobre seguridad de Presas y Embalses, recogiendo los trabajos de la Comisión antes citados así como las exigencias de la Directriz.
 2006. Presentación del borrador de una nueva Ley de Seguridad de Presas, en Sevilla.
 2008. Publicación del Real Decreto 9/2008, que modifica del Reglamento del Dominio Público Hidráulico.
Las bases vigentes de la normativa española en materia de gestión de Seguridad de Presas y Embalses son las siguientes (Escuder et al, 2005a):
 Clasificación de las presas en función del riesgo potencial. En realidad, la estimación del riesgo potencial se ha limitado a estimar en el daño potencial.
 Plan de puesta en carga para las presas recién construidas.
 Normas de Explotación y Plan de Emergencia en las presas con mayores daños potenciales por su rotura.
 Revisiones periódicas de seguridad para todas las presas.
 Informes anuales.
 Constitución del Archivo Técnico de la presa.
La Ley de Aguas de 1879 considera temas referentes a los recursos, al Dominio Público Hidráulico, etc. No existe mención alguna a la infraestructura presa, pero sí a todo lo relativo al recurso agua, a la planificación hidrológica, etc.
La Instrucción para el proyecto de Pantanos de 1905 fue redactada por una comisión de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos del entonces Ministerio de Fomento. Fue una normativa pionera en Europa, creada 20 años antes de la primera norma italiana promulgada con motivo de la rotura de la presa de Gleno. En esta época existían en España unos 64 embalses. Esta instrucción, de 9 capítulos y unos 100 apartados, es una norma de carácter abierto, acorde con la singularidad que en ese momento representaban para los Ingenieros las presas como estructura. Esa singularidad quedaba manifiesta en su introducción, en la que aparecía la siguiente cita:
“Las reglas, prescripciones y programas contenidos (en el proyecto) no han de considerarse como una pauta invariable a la que necesariamente habrán de sujetarse todos los proyectos de pantanos. Los Ingenieros quedan en libertad para introducir las modificaciones que consideren necesarias o que hagan indispensables las circunstancias especiales en cada caso”.
La rotura de la presa de contrafuertes Vega de Tera (de 33.5 m. de altura y 8 Hm 3 de volumen de embalse), ocurrida en la madrugada del 9 de enero de 1959, causó un total de 144 víctimas en el pueblo de Ribadelago, situado a corta distancia aguas abajo. Este hecho llevó a la Administración a crear el Servicio de Vigilancia de Presas, dependiente de la Comisaría Central de Aguas. Este servicio redactó las Normas Transitorias sobre Vigilancia de Presas. En sus 26 artículos plantea una filosofía sobre la seguridad de las presas en sus distintas fases y aparece el término riesgo potencial.
En ese mismo año (1959) la Administración del Estado crea la Comisión de Normas para Grandes Presas, adscrita funcionalmente a la Dirección General de Obras Hidráulicas (D.G.O.H.), con el cometido de redactar una Instrucción sobre presas. El texto se aprobó con carácter provisional en 1962, y, después de analizar las sugerencias y observaciones efectuadas por diversos organismos oficiales, instituciones privadas y de la experiencia obtenida por los usuarios, la Instrucción se aprobó en 1967de manera definitiva con el título: Instrucción para el Proyecto, Construcción y explotación de Grandes Presas. En aquel momento el número de presas en explotación en nuestro país ascendía a 530. Esta Instrucción, aún vigente, ha sido la única norma durante 30 años, prestando una gran ayuda a los técnicos de una época en la que la construcción de presas alcanzó máximos históricos.
El 20 de octubre de 1982 se produce la rotura de la presa de materiales sueltos de Tous, de 71 m. de altura y que cerraba un embalse de 45 Hm 3 , debido al vertido por coronación. La rotura motivó, en vez de la preparación de una nueva normativa o la revisión de la existente, la puesta en marcha de un Programa de Seguridad y Explotación, aplicable a las presas explotadas por el Estado. Este Programa constaba de una serie de fases o subprogramas, entre los que se encontraba la elaboración de las Normas de Explotación de la presa y los Documentos XYZT, en los que se recopilaría la información principal relativa al proyecto, construcción y explotación de cada presa, incluidos los datos de auscultación.
La Dirección General de Obras Hidráulicas, ante la nueva estructura del Estado dividido en Comunidades Autónomas con distintas competencias en la gestión del dominio público hidráulico, decidió en el año 1992 redactar una nueva normativa de Seguridad de Presas que tuviese en cuenta el nuevo modelo de Estado español impulsado por la Constitución. Esta labor, encomendada a la Comisión Permanente de Normas para Grandes Presas, concluyó en 1993 en la redacción de una Norma de Seguridad de Presas y Embalses, que finalmente fue aprobada en el año 1996 bajo el título: Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses. En ese momento, el número de presas era de 1110.
De forma paralela al Reglamento, se desarrolló el borrador de la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones (en adelante Directriz), aprobada finalmente el 14 de febrero de 1995; por este motivo existe concordancia entre ambas. Esta Directriz incluye un capítulo específico dedicado a las presas, en el que se incluyen aspectos innovadores tales como la clasificación de las presas ante el riesgo potencial y los Planes de Emergencia de dichas presas.
La aprobación del Reglamento no supuso la derogación de la Instrucción, sino la coexistencia de ambas normas. Mientras que el Reglamento se aplica a las presas de titularidad estatal u objeto de concesión administrativa (empresas hidroeléctricas y de abastecimiento de aguas), el resto de las presas, cuyos propietarios son particulares, básicamente continúan rigiéndose por la Instrucción (Yagüe Córdova, 2004). Por tanto, el Reglamento de 1996 y la Instrucción de 1967, ambos en vigor, constituyen la normativa actual en el campo de la seguridad de las presas.
En Enero de 2008 se promulga el Real Decreto 9/2008 por el que se modifica el Reglamento del Dominio Público Hidráulico. Este texto presenta como objetivo la protección de las personas y los bienes, y del medio ambiente, a través de la modificación de la normativa sobre inundaciones y de la introducción de un nuevo título relativo a la seguridad de presas embalses y balsas.
Tal y como se deduce de los avances legislativos en el ámbito nacional, la ingeniería no puede ser ajena a la propia evolución de los valores y las exigencias de la sociedad, que demanda, fundamentalmente (Soriano y Escuder, 2008):
Unos niveles de riesgo muy ponderados y en cualquier caso justificados por los beneficios que obtiene a cambio.
Rigor en el diagnóstico previo a la realización de importantes inversiones, así como participación en el proceso de toma de decisiones de actuación.
Instrucción para el Proyecto, Construcción y Explotación de Grandes Presas
La Instrucción de 1967 es una norma técnica, muy detallada y rígida, que impide recoger en los proyectos de las nuevas presas las novedades que aparecen (métodos de cálculo, procesos constructivos, nuevos materiales, etc.) a medida que aumenta el conocimiento y la experiencia, debido al aumento del número de presas que se construían tanto en España como en el resto del mundo, y se profundizaba en la comprensión de su comportamiento y en el de su cimiento.
La Instrucción está pensada, fundamentalmente, para proyectar y construir. Únicamente se aplica a las Grandes Presas, es decir, todas las presas de más de 15 m. de altura o las presas entre 10 y 15 m. de altura que respondan a, al menos una, de las condiciones siguientes:
a) Capacidad de embalse superior a 100.000 (cien mil) metros cúbicos.
b) Características excepcionales de cimientos o cualquier otra circunstancia que permita
calificar la obra como importante para la seguridad o economía pública.
Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de
Inundaciones (DBPPCRI).
La Directriz, aprobada el 14 de febrero de 1995, establece los requisitos mínimos que deben cumplir los Planes Especiales de Protección Civil, en cuanto a fundamentos, estructura, organización y criterios operativos y de respuesta, para ser homologados e implantados en su correspondiente ámbito territorial, con la finalidad de prever un diseño o modelo nacional mínimo que haga posible, en su caso, una coordinación y actuación de los distintos servicios y Administraciones implicadas.
Plantea una nueva filosofía en la gestión de la Seguridad de Presas. Por una parte, y con independencia de quien es el titular, establece la obligatoriedad de clasificar todas las presas españolas en función de su riesgo potencial, en caso de rotura o funcionamiento incorrecto, de acuerdo con la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones, en una de las siguientes categorías:
 Categoría A. Son presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede afectar gravemente a núcleos urbanos o servicios esenciales, así como producir daños materiales o medio ambientales muy importantes.
 Categoría B. Son las presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede ocasionar daños materiales o medioambientales importantes o afectar a un reducido número de viviendas (entre una y cinco viviendas).
 Categoría C. Son presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede producir daños materiales de moderada importancia y sólo incidentalmente pérdida de vidas humanas. En todo caso, a esta categoría pertenecerán todas las presas no incluidas en las Categorías A o B.
A fecha de abril de 2006, la situación de las clasificaciones de las presas españolas es la siguiente:
Clasificación de presas estatales
Tabla I-1. Situación actual de los Planes de Emergencia. Fecha de actualización: Abril de 2006.
La Directriz, además, establece que todas las presas que hayan sido clasificadas en las categorías A o B, de acuerdo con su riesgo potencial, deberán disponer de su correspondiente Plan de Emergencia ante el riesgo de avería grave o rotura, siendo la responsabilidad de su elaboración el titular de la misma. Actualmente se han redactado prácticamente todos los Planes de Emergencia de las presas estatales clasificadas en categoría A o B y aproximadamente el 50 % de las presas no estatales de categoría A o B (tabla I-2).
Situación actual de los Planes de Emergencia (presas estatales)
Aprobadas Fase de análisis Fase de presentación
Tabla I-2. Situación actual de los Planes de Emergencia. Fecha de actualización: Abril de 2006.
En el Plan de Emergencia de una presa se debe desarrollar el análisis de su seguridad, que
debe incluir la definición de indicadores para poder realizar una identificación fiable, y con
el tiempo de antelación suficiente, de las diversas emergencias posibles que se puedan
presentar. Para la definición de estos umbrales se ha de tener en cuenta la historia del
comportamiento de la presa, los fenómenos naturales que ha soportado (avenidas y sismos)
y los parámetros y reglas indicados en las Normas de Explotación.
Reglamento Técnico sobre Seguridad de Presas y Embalses de 1996.
Siguiendo la tendencia mundial en la materia, el Reglamento Técnico trata de definir responsabilidades y deberes de los implicados en la presa y en relación con los estudios y análisis a desarrollar, sistemas de control y vigilancia a establecer, etc. No establece soluciones técnicas concretas para cada una de las fases de desarrollo y utilización de las presas y embalses, que son responsabilidad específica del titular de la presa, sino que procede a fijar los criterios de seguridad que han de tenerse en cuenta para prevenir y limitar social y ambientalmente los riesgos potenciales que estas infraestructuras pueden representar.
Se plantea como una norma de seguridad de carácter abierto, fijando las condiciones de seguridad que deben observarse en las diversas etapas de la vida de una presa: proyecto, construcción, puesta en carga, explotación y puesta fuera de servicio. Insiste, de manera especial, en la necesidad de realizar un mantenimiento adecuado de las presas, de efectuar inspecciones periódicas y de evaluar la seguridad de manera continuada.
Este cambio normativa ha supuesto una óptica diferente para la gestión de la seguridad de las presas. En vez de centrarse en el diseño y construcción, el Reglamento presta una mayor atención a su explotación y mantenimiento, dado que son muy pocas las que se van
a construir en el futuro (De Cea Azañedo, 2002).
El objetivo fundamental de este Reglamento es mejorar la seguridad de las presas españolas, tanto de nueva construcción como existentes. Para ello, el Reglamento, al igual que la Directriz, considera el riesgo potencial en función de los daños que puedan derivarse
de la rotura de la presa, clasificándola en tres categorías A, B y C (riesgo alto, significativo
y bajo) e impone criterios de seguridad más estrictos en las presas de mayor riesgo potencial (las de categoría A).
También indica que el titular de la presa será responsable del cumplimiento de las normas de seguridad en todas y cada una de las fases que experimenta la presa. Para cumplir tal objetivo, deberá disponer de todos los medios humanos y materiales que exijan el cumplimiento y mantenimiento de las condiciones de seguridad.
Otros aspectos que tiene en cuenta son:
 Las inspecciones periódicas serán realizadas por un equipo de expertos, independientes del titular.
 Se debe prestar una especial atención al primer llenado de la presa.
 Se pone el mayor énfasis en la fase de explotación de la presa, puesto que es la fase más dilatada en el tiempo.
El Reglamento Técnico es de aplicación a todas las presas, sean grandes o pequeñas, siempre que éstas últimas estén clasificadas como A o B. Establece la condición de Gran Presa a todas aquellas que cumplan, al menos una, de las condiciones siguientes:
 Altura superior a 15 metros, medida desde la parte más baja de la superficie general de cimentación hasta coronación.
 Altura comprendida entre 10 y 15 metros, siempre que tenga alguna de las características:
- Longitud de coronación superior a 500 metros.
- Capacidad de embalse superior a 1.000.000 (un millón) de metros cúbicos.
- Capacidad de desagüe superior a 2.000 metros cúbicos por segundo.
 Aquellas que, aun no cumpliendo ninguna de las condiciones anteriores, presenten
dificultades en su cimentación o sean de características no habituales.
Esencialmente, es una recopilación de toda la información pertinente para analizar la seguridad de una presa. Para ello, considera las siguientes figuras clave: archivo técnico, categoría del riesgo potencial, normas de explotación, plan de emergencia ante el riesgo de avería grave o rotura de la presa e inspecciones.
Las consecuencias del modo de aplicación del Reglamento son (Escuder, 2008):
 La estimación del riesgo potencial se ha limitado a estimar daños potenciales.
 Se mantiene el estudio de seguridad a través de Coeficientes Parciales como los ya definidos en la Instrucción de 1967.
 Se han incrementado las recomendaciones respecto a periodos de retorno de:
- Las Avenidas de Diseño (la Instrucción del 67 fijaba un período de retorno de 500 años para la Avenida Máxima).
- Los Sismos de Diseño (la Instrucción del 67 establecía igualmente un período de retorno de 500 años para zonas de Sismicidad Media e imponía justificar las acciones previsibles en zonas de Sismicidad Alta).
Principales diferencias entre el Reglamento Técnico sobre Seguridad de
Presas y Embalses y la Instrucción para Grandes Presas.
En la actualidad, el mayor problema que existe para gestionar y evaluar la seguridad de las presas es la existencia de una doble normativa (Reglamento e Instrucción) con diferentes niveles de exigencia en función de quien sea el titular de la presa, motivo por el cual se hace cada vez más necesario y urgente la unificación de criterios en una norma única.
Ambas normas presentan grandes diferencias, motivadas en parte porque, en el momento de su redacción, trataron de ajustarse a lo demandado por la sociedad en ese instante. A continuación se indican las diferencias existentes (Alonso Franco y Zaragoza, 2001; De Cea Azañedo, 2001):
 La Instrucción de 1967 es una norma técnica de difícil aplicabilidad, dada su rigidez para atender a las nuevas orientaciones científicas y técnicas, la rapidez con que evolucionan los métodos y programas de cálculo, los nuevos procesos constructivos y nuevos materiales. Además, no permite recoger en tiempo real las novedades técnicas que aparecen en el campo de las presas. Esto es debido al no haber sido revisada desde su aprobación en 1967.
La mayor ocupación de los cauces; nuevos conceptos de seguridad más exigentes; una sociedad más sensibilizada que demanda una mayor calidad de vida, seguridad de las personas y protección de la naturaleza, son circunstancias que han contribuido a que los técnicos demanden una normativa con un enfoque distinto.
Por el contrario, el Reglamento es una norma-marco que señala criterios que deben tenerse en cuenta en cada una de las etapas de la presa.
 La Instrucción se dirige hacia el Proyecto y la Construcción mientras el Reglamento lo hace más hacia las fases de Explotación y Manteamiento. Ello parece lógico dado que las presas construidas son numerosas frente a una ínfima cantidad por construir, siendo muchas de ellas antiguas, donde su lógico proceso de envejecimiento hace necesario un mayor control y mantenimiento.
 Mientras que la Instrucción buscaba alcanzar la máxima seguridad para la presa, el Reglamento mantiene ese mismo criterio pero relacionándolo con las consecuencias que la rotura o el fallo de la presa pueden ocasionar aguas abajo.
 Por primera vez en España, el Reglamento obliga a clasificar todas las presas en función del riesgo potencial que pueda derivarse de su posible rotura o de su funcionamiento incorrecto, en concordancia con lo establecido en la Directriz.
La clasificación se hace en tres categorías de mayor a menor riesgo; A, B, o C, teniendo en cuenta la afección a núcleos urbanos o servicios esenciales, los daños materiales y los daños medioambientales.
 En función del riesgo potencial, es decir según la clasificación de la presa, las prescripciones o requisitos que señala el Reglamento se deben adecuar a las características que concurren en cada caso, justificándolo en el proyecto.
La Instrucción se fija solamente en la altura y en el tipo de la presa, fábrica o materiales sueltos, independientemente de su emplazamiento.
 Las normas y criterios que contiene la Instrucción son de aplicación únicamente para las Grandes Presas.
El Reglamento legisla para todas las presas, sean grandes o pequeñas, siempre que éstas últimas estén clasificadas como A o B.
 El Reglamento dedica su capítulo III a la organización del control de la seguridad, y lo hace con meticulosidad. Define con claridad la figura del titular, al que hace responsable de la seguridad de la presa en cada una de las fases de existencia. El titular puede ser la Administración General del Estado, cualquier ente público o una persona física o jurídica.
Todas las actuaciones, estudios, trabajos y planes dedicados a la seguridad son responsabilidad del titular.
En cambio, la Instrucción trata este tema con ambigüedad y cierta confusión.
 El Reglamento define claramente cuáles son los cometidos del Órgano de Control de Vigilancia e Inspección de Presas.
 Toda presa mal documentada no puede considerarse segura. El Reglamento, como gran novedad, menciona con reiteración el Archivo Técnico y obliga al titular a su elaboración y actualización periódica.
 Además de las inspecciones rutinarias, realizadas por el equipo de explotación, el Reglamento obliga a realizar periódicamente otras inspecciones o revisiones programadas para el análisis de la seguridad de la presa y el embalse. Dichas revisiones deben ser realizadas por técnicos especializados distintos del equipo de explotación. Este tema es novedoso y de un gran interés.
 Otro aspecto novedoso del Reglamento es que establece la obligatoriedad de redactar los Planes de Emergencia ante el riesgo de rotura o accidente grave de la presa para todas las clasificadas en las categorías A y B, las de mayor riesgo potencial. Por lo tanto se debe tener implantado el correspondiente Plan de Emergencia, cuyo contenido mínimo se fija en la Directriz Básica de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones.
En esa misma línea, el Reglamento establece la imposibilidad de poner en carga ninguna presa en tanto no esté aprobado e implantado el Plan de Emergencia.
 En el Reglamento las avenidas se estiman según el riesgo potencial asumible aguas abajo, fijándose: Avenida de Proyecto y Avenida Extrema. Los niveles de embalse y los resguardos se justificarán en el Proyecto y en las Normas de Explotación. El concepto de seguridad hidrológica adquiere una gran relevancia.
En la Instrucción se definen dos avenidas, la de Proyecto y la Normal, ambas se determinan por su periodo de recurrencia, 500 y 50 años respectivamente.
Las Guías Técnicas surgen, impulsadas por la Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad de Aguas (DGOHCA) del Ministerio de Medio Ambiente y el Comité Nacional Español de Grandes Presas (CNEP), debido a que el Reglamento presenta un carácter de norma-marco con contenidos generalistas. Por este motivo, se han desarrollado en los últimos años una serie de Guías Técnicas de acompañamiento, con carácter de recomendaciones, para facilitar el trabajo de los técnicos proyectistas, constructores y directores de la explotación de las presas (algunas están aun sin redactar). Se debe tener presente que estos documentos no forman parte de texto legal alguno y, por tanto, son un complemento del articulado del Reglamento de carácter voluntario. En la práctica, su uso está muy extendido y se emplean como si fuesen un texto legislativo.
Cada Guía cubre un aspecto de la seguridad, pero todas ellas están coordinadas y dirigidas a un único objetivo: intentar aumentar la seguridad actual y futura de las presas de embalses. Algunas de estas guías aplicables en este Proyecto se muestran en la figura I-2:
Figura I-2. Portadas de algunas Guías Técnicas del Comité Nacional Español de Grandes Presas.
En la práctica estas guías nos llevan a:
 Mantener los mismos cálculos.
 Mantener los coeficientes de seguridad que consideraba la Instrucción de 1967.
 Aumentar los periodos de retorno.
Guías Técnicas de seguridad elaboradas por el Comité Nacional Español de
Dado el carácter de norma marco que tiene el Reglamento, se consideró conveniente redactar unas guías técnicas con carácter de recomendaciones que faciliten el trabajo a los técnicos encargados de proyecto, construcción y explotación de las presas y embalses. Las guías seleccionadas hasta el momento se recogen en la tabla I-3.
Guías Técnicas elaboradas por el Comité Nacional Español de Grandes Presas
1. Seguridad de Presas.
2. Criterios de proyectos de presas y sus obras anejas. Tomo 1º: Presas de fábrica. Tomo 2º: Presas de materiales sueltos.
(Publicado Tomo I) (Pendiente Tomo III)
3. Estudios geológico-geotécnicos y de prospección de materiales.
4. Avenida de proyecto.
5. Aliviaderos y desagües.
6. Construcción de presas y control de calidad.
7. Auscultación de las presas y sus cimientos.
8. Explotación y conservación.
9. Aspectos ambientales.
Tabla I-3. Guías Técnicas del CNGP. Fuente: Soriano y Escuder (2008).
Las Guías Técnicas exponen y reflejen, de manera detallada, el estado de la técnica actual en cada tema, organizándose en texto principal, anejos y apéndices, haciendo referencia a los artículos y aspectos del mismo que se pretenden aclarar o ampliar. Su mayor ventaja es que permiten recoger en tiempo real los nuevos conocimientos técnicos y posibilitaran la utilización de nuevos materiales y de procesos constructivos modernos, sin necesidad de modificar el Reglamento.
Guías redactadas por la Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad
Con el fin de facilitar a los titulares de presas la elaboración de los documentos que señala el Reglamento Técnico, y cuyo plazo comenzó con su aprobación en marzo de 1996, la Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad de Aguas (D.G.O.H.C.A.) ha promovido la redacción de las siguientes guías:
Guías Técnicas elaboradas por la Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad de Aguas
Clasificación de presas en función del riesgo potencial Elaboración de Planes de Emergencia de Presas Normas de explotación Informe anual Revisión de la seguridad
Tabla I-4. Guías Técnicas de la DGOHCA. Fuente: Soriano y Escuder (2008).
Su finalidad es señalar los criterios y las metodologías que pueden emplearse en la elaboración de los documentos correspondientes, para lograr un desarrollo homogéneo de los mismos. Ninguna tiene carácter normativo.
Guías Técnicas Nº4. La avenida de proyecto y Nº 5. Aliviaderos y desagües.
La Guía Técnica nº 5 plantea los problemas que pueden afectar la seguridad de la presa en el concepto, proyecto, instalación o funcionamiento de los órganos de desagüe. La importancia del buen funcionamiento de estos elementos es vital, puesto que se considera que, de una forma u otra, han sido la causa del 50 % de los accidentes registrados, por lo que puede decirse con seguridad que los aliviaderos y desagües son los órganos que más influyen en la seguridad de la presa.
Los accidentes en los órganos de desagüe, sobre todo los más graves, se deben a insuficiencias en la capacidad de evacuación del aliviadero. Éstos se diseñan basándose en la evaluación de las avenidas esperables, que son indeterminadas y aleatorias. Por tanto, el dato que más influye en la seguridad de la presa es el más incierto e impreciso. Su evaluación corresponde a la Guía Técnica nº 4, pero las decisiones sobre la capacidad del aliviadero y los órganos de desagüe son funciones de la Guía Técnica nº 5.
Respecto del estudio de las avenidas y desagües, el Reglamento contempla, en su artículo 10, los siguientes apartados:
10.1. Se evaluarán los hidrogramas de las avenidas afluentes al embalse y sus
probabilidades de ser superadas en un año. Para esta evaluación se considerará los datos o referencias de las avenidas precedentes.
10.2. Se determinará la distribución frecuencial de las avenidas según los meses, para tener en cuenta su eventual coincidencia con los niveles previsibles de embalse en distintas épocas del año.
10.3. Se analizará y evaluará la incidencia de los caudales desaguados por los
embalses de aguas arriba y la laminación que produzcan los de aguas abajo.
10.4. Se estudiarán los efectos producidos aguas abajo de la presa para diferentes
caudales desaguados así como su combinación con distintos valores de caudales circulantes por el cauce procedentes de otras posibles aportaciones. 10.5. En las presas de categorías A y B se estimarse el hidrograma de la onda de rotura y los efectos de su propagación aguas abajo, tanto en niveles como en daños.
Asimismo, el reglamento contempla en su articulado una serie de avenidas (artículo 11) y niveles (artículo 12) a considerar en las fases de Proyecto y de Explotación de presas.
 Avenida de Proyecto. Es la máxima avenida que debe tenerse en cuenta para el dimensionado del aliviadero, los órganos de desagüe y las estructuras de disipación de energía, de forma que funcionen correctamente.
 Avenida Extrema. Es la mayor avenida que la presa puede soportar. Supone un escenario límite al cual puede estar sometida la presa sin que se produzca su rotura, si bien admitiendo márgenes de seguridad más reducidos.
 Nivel Máximo Normal (NMN). Es el máximo nivel que puede alcanzar el agua del embalse en un régimen normal de explotación. Su valor se justificará en el Proyecto y en las Normas de explotación del embalse.
 Nivel para la Avenida de Proyecto (NAP). Es el máximo nivel que se alcanza en el embalse, considerando su acción laminadora, cuando recibe la Avenida de Proyecto.
 Nivel para la Avenida Extrema (NAE): Es el máximo nivel que se alcanza en el embalse si se produce la avenida extrema, habida cuenta de la acción laminadora del mismo.
Dada la experiencia y tradición hidrológica española, la Guía nº 4 recomienda que el cálculo se realice mediante métodos probabilísticos, contrastados con estudios históricos para tener en cuenta los valores extremos en las leyes de frecuencia. El criterio básico para
la selección y determinación de las avenidas de proyecto será el del riesgo potencial
Por otra parte, en su artículo 13, el Reglamento define el resguardo como la diferencia entre el nivel de agua en el embalse en una situación concreta y la coronación de la presa y,
la cota de coronación, como la más elevada de la estructura resistente del cuerpo de presa.
A su vez, define los resguardos para las dos situaciones principales del embalse, según el
 Resguardo Normal. Es el relativo al Nivel Máximo Normal (NMN). Este resguardo además de ser suficiente para el desagüe de las avenidas, será igual o superior a las sobre elevaciones producidas por los oleajes máximos, incluyendo los debidos a los efectos sísmicos.
 Resguardo Mínimo. Es el relativo al Nivel de la Avenida de Proyecto (NAP). Este resguardo será igual o superior a las sobre elevaciones producidas por los oleajes en situaciones de avenidas y para su determinación se tendrá en cuenta el desagüe de la avenida extrema.

References: Real Decreto 
 resolución 
 resolución 
 resolución 
 Real Decreto 
 Real Decreto 
 artículo 10
 artículo 13