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Central Hidroeléctrica Changuinola I

Plan de Acción Durante Emergencia (PADE)

Abril 2011 1

AES CHANGUINOLA S.A.

CENTRAL HIDROELECTRICA CHANGUINOLA I

PLAN DE ACCION DURANTE EMERGENCIAS

PADE

Preparado por:

Ambrosio Ramos Aramos Hidro, S.A.

[email protected]

ABRIL, 2011



Abril 2011 2

CENTRAL HIDROELECTRICA CHANGUINOLA I PLAN DE EMERGENCIA

(PADE)

Contenido

ABREVIATURAS ............................................................................................................... 4 1. DIAGRAMA DE FLUJO DE NOTIFICACION ..................................................................... 5 2. PROPÓSITO ..................................................................................................................... 6 3. DESCRIPCION DE LA CENTRAL HIDROELECTRICA CHANGUINOLA I ........................ 7 3.1. Descripción de las estructuras ........................................................................................ 9 3.1.1. Embalse ..................................................................................................................... 10 3.1.2. Presa de Gravedad .................................................................................................... 10 3.1.3. Casa de Maquinas ..................................................................................................... 11

3.2. Resumen de características de Embalse y Presa ................................................. 11 3.3. Criterios y Parámetros de Diseño ................................................................................. 12 3.3.1. Hidrológicos ............................................................................................................... 12 3.3.2. Sísmico ...................................................................................................................... 13 3.3.3. Soporte Cartográfico .................................................................................................. 13 4. DETECCION DE LA EMERGENCIA, EVALUACION Y CLASIFICACION ........................ 14 4.1. Identificación de las Emergencias ................................................................................. 14 4.2. Descripción de la Amenaza de Falla de la Presa .......................................................... 14 4.3. Descripción de Amenaza de Crecida ............................................................................ 16 4.4. Tipos de Alerta .............................................................................................................. 17 4.5. Evaluación de las Emergencias .................................................................................... 19 4.6. Conclusión de la Amenaza de Falla .............................................................................. 20 5. RESPONSABILIDADES GENERALES BAJO EL PADE .................................................. 21 5.1. Responsabilidades del Dueño....................................................................................... 21 5.2. Responsabilidades de Notificación ............................................................................... 21 5.3. Responsabilidades de Evacuación ............................................................................... 21 5.4. Responsabilidades de Terminación y Seguimiento ....................................................... 21 5.5. Responsabilidad de Coordinador del PADE .................................................................. 21 6. ACCIONES DURANTE EMERGENCIA ........................................................................... 22 6.1. Paso 1: Detección del Evento ....................................................................................... 22 6.2. Paso 2: Determinación del Nivel de Emergencia........................................................... 23 6.2.1. Alerta Blanca ............................................................................................................. 23 6.2.2. Alerta Verde ............................................................................................................... 23 6.2.3. Alerta Amarilla ........................................................................................................... 23 6.2.4. Alerta Roja ................................................................................................................. 24 6.3. Paso 3: Niveles de Comunicación y Notificación ........................................................... 24 6.4. Paso 4: Acciones durante la Emergencia ..................................................................... 31 6.5. Paso 5: Terminación ..................................................................................................... 32 7. MAPA DE INUNDACIÓN ................................................................................................. 33 7.1. Análisis Hidráulico ......................................................................................................... 33 7.2. RESULTADOS ............................................................................................................. 34 7.2.1. Calibración de Resultados ......................................................................................... 34 7.2.2. Salida Completa del Programa HEC-RAS .................................................................. 35 7.3. MAPAS DE INUNDACIÓN ............................................................................................ 35



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7.3.1. Descripción de la Zona Potencialmente Inundable ..................................................... 35 7.3.2. Descripción de lAS AFECTACIONES DE LAS CRECIDAS ........................................ 36

7.3.2.1 Crecida Extraordinaria 1:50 años ..................................................................... 36 7.3.2.2 Crecida Extraordinaria 1:10,000 años .............................................................. 36 7.3.2.3 Crecida por Rotura de Presa en Operación Normal ......................................... 37 7.3.2.4 Crecida por Rotura de Presa con Crecida Extraordinaria 1:10,000 .................. 37

7.3.3. Datos de la Crecida ................................................................................................... 37 7.4. Recomendaciones para el Plan de Emergencia ............................................................ 38 8. REFERENCIAS ............................................................................................................... 39 9. ANEXOS .......................................................................................................................... 40

ANEXO A - Formulario Para Registro De Eventos ..........................................................A-1 ANEXO B - Instrumentación y Umbrales de Alertas ........................................................B-1 ANEXO C - Mapas de Inundación .................................................................................. C-1 ANEXO D - Análisis Hidráulico Del Río Changuinola ..................................................... D-1 ANEXO E - PLAN DE SIMULACRO PARA OPERADORES DE LA PRESA ...................E-1 ANEXO F - DIRECTORIO DE CONTACTOS ALTERNATIVO ........................................ F-1



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ABREVIATURAS

ASEP Autoridad de los Servicios Públicos

CCW Consorcio Changuinola Civil Works

CH Central Hidroeléctrica

CND Centro Nacional de Despacho

ETESA Empresa de Transmisión Eléctrica S.A.

HEC-RAS Hydrologic Engineering Center - River Analysis System

HIDROMET Departamento de Hidrometeorología de ETESA

FEMA U.S. Federal Emergency Management Agency

FERC Federal Energy Regulatory Commission

FS Factor de Seguridad

GIS Sistema de Información Geográfica (en Inglés)

ICOLD International Committee on Large Dams

L/T Línea de Transmisión

NMON Nivel Máximo de Operación Normal del Embalse

NMOE Nivel Máximo de Operación Extraordinaria del Embalse

NWS National Weather Service

msnm Metros Sobre el Nivel del Mar

PADE Plan de Acción Durante Emergencias

RCC o CCR Concreto Rolado Compactado

UTESEP Unidad Técnica de Seguridad de Presas de ASEP

IGNTG Instituto Geográfico Nacional Tommy Guardia

SINAPROC Sistema Nacional de Protección Civil

USACE United States Army Corps of Engineers

UNIDADES

m metros

mm milímetros

kms kilómetros

m3/seg metros cúbicos por segundo (caudal)

mmc Millones de metros cúbicos

Ha Hectáreas

g aceleración de la gravedad de la tierra (9.81 m/seg2)

MW mega watts



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1. DIAGRAMA DE FLUJO DE NOTIFICACION

El siguiente diagrama muestra la secuencia y el orden en que debe realizarse la notificación

de una emergencia en la presa Changuinola I. En la sección 6.3 de este reporte se detallan

los distintos niveles de emergencias y la notificación respectiva.

AES Changuinola, S.A. Presa Changuinola I

Operador Teléfono: Correo:

ASEP (UTESEP)

Cargo: Nombre: Teléfono: 508-4500 Celular: Correo

Gerente de Operaciones Nombre: Julio Ho Teléfono: 206-26-46 Celular: Correo:

Oficial de Seguridad de Presa Nombre: Teléfono: Celular: Correo:

SINAPROC Changuinola

Nombre: Gladis Concepción Oficinas: 758-7188 Celular: Correo:[email protected]

BOMBEROS Central 103 Changuinola Cargo: Subteniente Nombre: Humberto Smith Oficinas: 758-8440 Celular: Correo:

POLICIA NACIONAL Central 104 Changuinola Cargo: Subcomisionado Nombre: Eliseo Aguirre Oficinas: 758-8241 ext. 102

CRUZ ROJA Changuinola

Nombre: Celia Brown Oficina: 758-6021 Celular:

HOSPITAL GUABITO Nombre: Luis F. Alvarez Teléfono: 759-7995 Celular:

CENTRO DE SALUD

Nombre: Antonio Chong Oficinas: 758-8570 Celular:

ALARMA Sirena de Aviso

ETESA (CND)

Cargo: Nombre: Carlos Arturo Barreto Teléfono: 230-8103 Celular: Correo: [email protected]

ETESA (HIDROMET)

Cargo: Nombre: Ivan Jaramillo Teléfono: 508-3841/3833 Celular: Correo: [email protected]

MEDUCA: Ministerio de Educación

MOP: Ministerio de Obras Públicas

MIVI: Ministerio de Vivienda

(Ver Anexo F)

Gobernación De Bocas Del Toro

Municipio De Changuinola Idaan

Coregiduria De Changuinola (Ver Anexo F)



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2. PROPÓSITO

El plan de acción de emergencias (PADE), define las responsabilidades y presenta los procedimientos para identificar los eventos extraordinarios que puedan ocasionar una falla en la presa Changuinola I, además de salvaguardar la vida y bienes de la población que se encuentran aguas abajo de esta estructura. También el PADE, instruirá sobre las acciones para mitigar los efectos de tales eventos extraordinarios y presenta una guía para realizar las notificaciones a los organismos responsables del manejo de estas emergencias.



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3. DESCRIPCION DE LA CENTRAL HIDROELECTRICA CHANGUINOLA I

La Central Hidroeléctrica Changuinola I se encuentra ubicada en la Provincia de Bocas del Toro, Distrito de Changuinola, en el corregimiento del Valle del Risco. Se encuentra aproximadamente a unos 12 km al suroeste de la comunidad de Almirante. En la Figura N° 1 se muestra la localización de La Central Hidroeléctrica Changuinola I. La Central Hidroeléctrica aprovecha las aguas de los río Changuinola y Culubre, las cuales se represan con una presa de gravedad a aproximadamente 10kms al norte de la confluencia de ambos ríos, en la comunidad de Charco de la Pava, luego se conducen por un túnel de 4.1 kms que finaliza cerca de la confluencia de la Quebrada Boca Chica al noroeste de la presa.

Figura N° 1 Localización Regional



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La topografía del río Changuinola, en el área de la central hidroeléctrica, varía de la elevación 165 msnm en el embalse hasta la elevación 0 msnm en la desembocadura del río, en el Mar Caribe. En el Anexo C, el mapa C1, se aprecia el Mapa de Localización General preparado para este estudio sobre el río Changuinola.

Comunidades de la región Las comunidades que se localizan cercanas en las riberas del río Changuinola, aguas abajo

de la presa son las siguientes:

Cuadro N° 1 Poblados Urbanos y Rurales, Aguas Abajo de la Presa

No Comunidad Población Censo 2010

Viviendas Censo 2010

Elevación msnm

1 Quanigidete 3 1 100

2 Santa Fe 0 0 100

3 El Nance Risco Cabecera 558 159 100

5 Boca del Risco 49 23 80

6 Dos Bocas 74 22 90

7 Bajo Gavilán 113 27 75

8 El Bajo de La Esperanza 149 34 80

9 Boca Chica 59 12 70

10 Marco 83 20 60

11 La Bracha 18 3 65

12 Guabo 356 71 65

13 Betania 19 4 50

14 Corriente Grande 37 16 50

15 Isla Venado 19 7 50

16 Cochigro 201 33 45

17 Peligro 4 9 40

18 Qda. Carbon N°2 32 5 30

19 La Mina 96 20 30

20 Sursuba 96 18 25

21 Alto de Sory 105 18 25

22 Boquisco 54 17 25

23 Santa Rosa 168 60 25

24 Junco (San Juan) 241 60 20

25 Zegla 0 4 20

26 El Silencio 2017 627 11.5

27 Buena Vista Arriba 34 16 15

28 Buena Vista Abajo (Bambito) - 18 15

29 Changuinola (Puente Torres) 32 9 20

30 El Empalme 11,035 2470 20

31 Finca No.4 1700 416 7.0

32 Finca 1 Rural 32 5 7.0

33 Finca 1 634 79 7.7

34 Finca 2 575 92 6.7

35 Finca 67 443 59 5.0

37 Finca 3 168 31 5.0

38 Finca 3 Rural 545 79 5.0



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39 Barriada 21 de Abril 4 14 5.0

40 Finca 62 Rural 408 91 3.5

41 Finca 62 27 27 3.5

42 Finca 64 825 141 4

43 Finca 63 716 35 4.2

44 Finca 61 1986 250 2.3

45 La Ponderosa 1560 114 1.5

46 Changuinola (Arriba) 47 4 5.0

47 La Barra 141 392 0.5

TOTAL 25,463 5,612

3.1. DESCRIPCIÓN DE LAS ESTRUCTURAS

Las estructuras que conforman la Central son: embalse, presa, túnel de conducción, casa de máquinas, canal de descarga, subestación, línea de transmisión y caminos de acceso. En la figura N° 2, se presenta un arreglo donde aparecen localizadas las estructuras que conforman la Central. En el Anexo Digital D1 se presentan algunos planos de las estructuras.

Figura N° 2 Localización de Estructuras



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Cuadro N° 2 Polígono de Localización de las Estructuras de la CH Changuinola I

Este msnm

Norte msnm

332000 1026000

339000 1026000

339000 1020000

332000 1020000

A continuación se describen las estructuras en forma general.

3.1.1. EMBALSE

El embalse cubre unas 955 hectáreas y un volumen total de 340 mmc, el mismo estará confinado a un estrecho de valle fluvial. El nivel normal de operación se encuentra a una elevación de 165.00 msnm.

3.1.2. PRESA DE GRAVEDAD

La presa Changuinola I, es de gravedad de aproximadamente 100 m de alto y 595 m de largo en forma de arco de concreto compactado rolado (CCR). La presa está compuesta de dos cuerpos laterales hasta la coronación en la cota 172.60 msnm y un cuerpo central vertedor de 160 metros de longitud con cota de vertimiento 165.00 msnm. En el Anexo D se muestra una vista de elevación y una sección transversal típica de la presa.

La presa está compuesta de las siguientes estructuras hidráulicas:

Toma ecológica

La presa cuenta con una salida de toma ecológica, que tiene una capacidad máxima de 13.4 m³/s. La salida se ubica en el estribo izquierdo, mediante una tubería de concreto regulada por una compuerta, que conduce las aguas hacia una mini central hidroeléctrica a pie de presa que descarga al río.

Vertedero

El vertedero es de tipo WES con trampolín de vertimiento libre (sin compuertas) y se encuentra a una elevación de 165.00 msnm, tiene una capacidad de vertimiento de 6808 m3/s que representa una crecida de 1:10,000 años.

Sistemas de Instrumentación

El embalse y la presa contarán con instrumentos que permitirán registrar el comportamiento de distintos parámetros:

Filtración a través del cuerpo de la presa y la fundación.

Nivel freático en el cuerpo de la presa y fundación.



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Desplazamiento y asentamientos en el cuerpo de la presa.

Movimientos y desplazamiento de las juntas inducidas

Temperatura del concreto compactado rolado

Esfuerzos en tres ejes en el concreto compactado rolado.

Medición de la temperatura del concreto de la presa.

Medición de temperatura del aire y del agua

Medición de la tensión estructural.

Presión en la fundación utilizando células de carga.

Aceleraciones sísmicas del terreno y la presa.

Medición del nivel de agua en el embalse.

Sistema de Alerta Hidrológica

En el Anexo B (Instrumentación y Umbrales de Alertas) se presentan los valores de las lecturas de instrumentación que deben ser consideradas como indicadores de alerta a los operadores como posibles anomalías de funcionamiento de tales instrumentos o como señales de advertencia que deben ser verificadas mediante inspección en sitio para dar inicio a las Acciones Durante Emergencias.

3.1.3. CASA DE MAQUINAS

La casa de máquinas de la Central Changuinola I, tiene una capacidad instalada de 212.8 MW para un caudal nominal de 221 m³/s. La descarga es sobre el río Changuinola mediante un canal trapezoidal de 250 m de longitud a una elevación de 55.10 msnm. Las dimensiones de la estructura principal de casa de maquinas es de 50X21 m, con una altura de aproximadamente 26 m. El nivel de la crecida de 1:10,000 años en la casa de máquinas es 62.94 msnm. Un túnel de presión conduce el agua desde la presa hasta la casa de máquinas. El túnel excavado en roca está revestido de concreto reforzada.

3.2. Resumen de características de Embalse y Presa

A continuación se presenta en el cuadro N° 3 las principales características del embalse y la presa para derivar los recursos de agua del río Changuinola y turbinarlos en la central Hidroeléctrica Changuinola I.



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Cuadro N° 3

Características de la Central Hidroeléctrica Changuinola I

Descripción

Unidad

Valor

CENTRAL

Capacidad Total Instalada MW 222.2

Carga Bruta m 120.40

Caudal de Diseño m³/s 221.00

Caudal de Ecológico m³/s 13.40

EMBALSE

Nivel Normal de Operación (NMON) msnm 165.00

Nivel Crecida Máxima msnm 172.13

Área (NMON) Ha 955.00

Volumen (NMON) mmc 340.00

PRESA

Coronación de Presa msnm 172.60

Cimacio de Vertedero msnm 165.00

Longitud de la coronación m 595.00

Longitud de la Cresta Vertedora m 160.00

Diámetro Tubería ecológica mm 1,300

TUNEL DE PRESIÓN

Longitud m 4,100

Compuerta (LxB) m 6.5/4.6m

3.3. CRITERIOS Y PARÁMETROS DE DISEÑO

3.3.1. HIDROLÓGICOS

El reporte final de diseño, referencia (1), establece los criterios de diseño para el manejo de

crecidas del embalse y la presa de Changuinola, a saber:

Cuadro N° 4

Criterio Diseño Hidrológico

Recurrencia

Crecida

Máxima

(m3/seg)

Máximo Nivel del

Embalse

(msnm)

Máxima Descarga

del Vertedero

(m3/seg)

1:50 años 4033 169.15 2800

1:100 años 4572 169.60 3360

1:500 años 5898 170.48 4452

1:1,000 años 6503 170.86 4959

1:5,000 años 8003 171.74 6218

1:10,000 años 8692 172.13 6808



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3.3.2. SÍSMICO

El criterio sísmico usado en el diseño de la presa ha considerado la aplicación una

aceleración pico horizontal del terreno de 0.40g.

3.3.3. SOPORTE CARTOGRÁFICO

Para el análisis de las crecidas en el río Changuinola se ha tomado la información cartográfica de las siguientes fuentes:

Cartografía de los mapas 1:50,000 de la provincia de Bocas del Toro del Instituto Geográfico Nacional Tommy Guardia (IGNTG):

Cuadro N° 5

Mapas Cartográficos

No.

Ubicación

3643 I Corriente Grande

3643 II Cerro Peña Blanca

3644 II Changuinola

3743 II Cauchero

3743 IV Almirante

3744 III Isla Colón

Mapas demográficos del Departamento de Cartografía de la Contraloría General de

la República.

Planos para construcción del Proyecto Hidroeléctrico Changuinola I elaborados por el

Consorcio Changuinola Civil Works (CCW).

Plano para construcción del Puente de Acceso a Hidroeléctrica Changuinola I,

63:21:100, Consorcio Changuinola Civil Works.

Fotografías aéreas con referencia altimétrica (Ortofotos) del río Changuinola desde la

presa hasta la desembocadura suministrado por AES Changuinola, S.A., 2008 -2009.

Plano para la construcción del Puente Vehicular Sobre el Río Changuinola, Ministerio

de Obras Públicas, hoja 1, 2007.

L.T. Fortuna-Chiriquí Grande-Changuinola-Frontera, Tramo 2, Planta y Perfil, Torre

122 a 132, CS-FCGCF-P-PL-1014 rev. C, Empresa de Transmisión Eléctrica, SA.,

2009.

Datos de levantamientos topográficos realizados por el Técnico Topógrafo Nelson

Martínez en la desembocadura del río Changuinola.



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4. DETECCION DE LA EMERGENCIA, EVALUACION Y CLASIFICACION

4.1. IDENTIFICACIÓN DE LAS EMERGENCIAS

Las Normas para la Seguridad de Presas de ASEP establecen las diversas situaciones de

emergencia que pueden presentarse sobre las presas, de acuerdo a las características de la

presa Changuinola I, se pueden identificar como:

1. Vigilancia reforzada: es cuando se inicia el vertimiento por encima de la cresta del

vertedero (cota 165.00 msnm) o en caso de movimientos sísmicos registrados o no por los

instrumentos de la presa o cuando se detectaron anomalías susceptibles de comprometer la

integridad de las obras en un plazo relativamente corto (algunas semanas).

2. Preocupaciones serias: cuando se registran lecturas que superan el umbral de los

valores normales en los instrumentos de auscultación o cuando se detecta la operación

defectuosa de las válvulas de caudal ecológico o de entrada o la mala maniobra de las

mismas durante una situación de emergencia o la aparición de nuevas grietas o

desplazamiento de bloques de concreto en la presa o cuando se registran deslizamientos de

laderas en el embalse o en sus proximidades aguas arriba o cuando existen actos de

vandalismo o sabotaje o frente a la ocurrencia de sismos que ocasionen daños de diversa

consideración, pero que con acciones de respuesta pueden impedir o mitigar tales

circunstancias. Se asume que se dispondría de algún tiempo antes de la falla con escape de

agua de la presa.

3. Peligro inminente: la falla de la presa es inminente representando una situación

incontrolable conduciendo a una falla, o a una falla actual de la presa con pérdidas de agua

del embalse. No se presume que haya tiempo de retardo para la falla o tiempo para evaluar

y controlar la situación. Son situaciones que pueden conducir a los siguientes peligros: el

movimiento de bloques entre juntas de concreto con erogación incontrolada de agua del

embalse; el sobrepaso real o la presunción de que la presa va a ser sobrepasada encima

del nivel 172.60 msnm por una crecida; el progresivo movimiento de bloques entre juntas de

concreto con filtraciones incontrolables a través de la presa; una inestabilidad o ciertas

filtraciones con caudales crecientes a través de los estribos.

4. Rotura constatada: la falla catastrófica de la presa ha ocurrido. El personal operativo de

turno puede advertir una disminución abrupta del nivel del embalse en cuestión o bien ser

detectado filtraciones incontrolables en el cuerpo de la presa.

4.2. DESCRIPCIÓN DE LA AMENAZA DE FALLA DE LA PRESA

La presa de arco de Changuinola I ha sido diseñada y construida siguiendo normas

internacionales que establecen factores de seguridad adecuados para el manejo de

situaciones operacionales normales, inusuales y extremas. Las distintas condiciones de

operación han sido combinadas para encontrar los esfuerzos críticos en la estructura y

asegurar que serán resistidos con un adecuado margen de seguridad. En el Anexo D se

encuentran las referencias sobre planos y memorias de cálculo de la presa.



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Las Normas de Seguridad de Presa aprobadas por ASEP requieren evaluar los efectos de

una posible falla de la presa. Para que se dé el fallo de la presa Changuinola I, primero

deben darse situaciones, poco comunes, que pueden ser detectadas por el personal que

labora en su operación, mediante la inspección y auscultación de la presa.

Una vez identificadas estas situaciones se debe determinar si la presa se encuentra en una

emergencia. Dependiendo de la gravedad, se establecerán los procedimientos a seguir. En

la mayoría de los casos se refuerza la vigilancia e implementan medidas para mitigar y

controlar la situación. De no ser eficientes éstas acciones y empeorar la situación,

aumentará la amenaza de falla, ya que, no se contará con el tiempo suficiente para actuar.

Según el grado de la emergencia, se fijaran alertas, las cuales pueden ser de tipo blanca,

verde, amarilla o roja. A medida que la situación va aumentando su riesgo de falla y las

medidas implementadas no funcionen, se irá cambiando el tipo de alerta. Fijado el estado de

alerta en la presa, existe una amenaza de falla. Entendiéndose como amenaza de falla

todas las situaciones que de no ser controladas a tiempo, den indicios de una inminente

rotura.

El operador de la presa debe estar preparado para identificar señales que indiquen el mal

funcionamiento de la presa y poder determinar la gravedad de la situación de dar las

alarmas respectivas. Dado que en la actualidad no hay antecedentes de falla de presa

similares a Changuinola I que permita establecer un patrón a seguir o una secuencia de

eventos fácilmente identificables, el operador debe constantemente inspeccionar las

estructuras, detectar, registrar y comunicar al especialista de presas cualquier hecho

anormal en la operación de la presa.

A continuación se listan algunas indicaciones que deben ser registradas y comunicadas

durante las inspecciones:

AGUAS ABAJO DE LA PRESA

Depresiones y agujeros en el terreno

Filtraciones concentradas

Aparición de fuentes de agua

Humedades y filtraciones

Modificación del caudal de filtración

CONTACTO PRESA-CIMIENTO

Burbujeo


Levantamiento del cimiento


Turbidez de filtraciones

Agrietamiento y fisuras



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CRESTA DE LA PRESA

Irregularidades superficiales y fisuras

Pérdida de alineaciones

Agrietamiento profundo

Abertura de juntas

ESPEJO DE AGUA EN EL EMBALSE

Remolinos

GALERÍAS



Irregularidades superficiales


Pérdida de alineaciones

Abertura de juntas

LADERAS

Signos de deslizamiento

CARAS DE LA PRESA



Apertura de juntas

4.3. DESCRIPCIÓN DE AMENAZA DE CRECIDA

La presa Changuinola I, cuenta con un sistema de alerta hidrológico aguas arriba del

embalse. Este sistema proporcionará datos sobre los niveles de los ríos Changuinola y

Culubre, aguas arriba del embalse, así como brindará información de la ocurrencia de

precipitaciones en la cuenca ó la posibilidad que estas se den. Además de esto la presa

tiene sensores de nivel en el embalse, razón por la cual, los operadores siempre tendrán

conocimiento del nivel actual del embalse.

La utilización de un sistema de alerta hidrológico puede prever de forma muy acertada el

hidrograma de las avenidas que entrarán a la presa, si a esto sumamos el conocimiento del

nivel actual del embalse, se puede contar con un amplio panorama que permitirá realizar

simulaciones rápidas para predecir el nivel al que puede ascender el embalse y la toma de

decisiones oportunas, ya sea, la declaración de un sistema de alerta y las acciones que esto

conlleve aguas abajo de la presa.



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La combinación de estas dos herramientas conjuntamente con los datos que arroje el resto

de la instrumentación de la presa son fundamentales para activar algún sistema de alerta e

iniciar el nivel de comunicación que corresponda.

Por lo tanto, los operadores de la presa, deben tener conocimiento de la importancia de la

lectura diaria de la elevación del nivel de agua en el embalse, y estar pendientes de los

datos indicados por el sistema de alerta temprana.

Por ejemplo, si alguno de los operadores de la presa detecta que el nivel del agua del

embalse se encuentra en la cota 165 (NMON) y el sistema de alerta temprana de la presa

está indicando lluvias constantes aguas arriba, de inmediato debe iniciar el nivel de

comunicación 1 y se debe activar la Alerta Blanca. En caso de que el nivel del embalse se

encuentre por debajo de la cota 165, y el sistema de alerta temprana este indicando fuertes

precipitaciones aguas arriba de la presa, y además de esto se conoce el hidrograma de

avenida, se puede prever si el embalse alcanzará o sobrepasará la cota 165, motivo por el

cual se debe activar la alarma y el nivel de comunicación que sea requerido.

En conclusión la interpretación adecuada y oportuna de los datos indicados por el sistema

de alerta temprana, de los sensores de nivel del embalse y del resto de la instrumentación

de la presa, ayudará a determinar los casos en que exista la amenaza de una avenida, o en

casos más extremos la ocurrencia de la avenida de proyecto o de la avenida extrema y a

tomar las acciones requeridas de forma eficiente.

4.4. TIPOS DE ALERTA

La definición de la alerta es el punto de inicio del desarrollo de operaciones para afrontar la

emergencia y para su manejo apropiado. Los tipos de alerta son:

Alerta Blanca

Causas:

Inicio de vertimiento de la presa, el nivel del embalse ha alcanzado la elevación 165.00

msnm y el sistema de alerta hidrológico indica continúan las lluvias en el embalse. Se está

desarrollando una situación potencialmente peligrosa que implica la necesidad de un manejo

controlado del embalse con vertimientos que no afecten la seguridad de las obras ni que

puedan afectar la seguridad pública.

Se ha registrado en los instrumentos de la presa un sismo que ha ocasionado una

aceleración horizontal del terreno de 0.1g o menor.

Alguno de los indicadores de los sistemas de instrumentación presenta lecturas fuera de los

umbrales establecidos en el Anexo B. Se ha detectado presencia de filtraciones, aumento

de filtraciones, aparición de grietas o evidencias de desplazamientos.



Abril 2011 18

Alerta Verde

Causas:

El embalse se ha elevado por encima del nivel 168.50 msnm. El sistema de alerta temprana

indica que está lloviendo en la cuenca del embalse y se pronostica el aumento de nivel del

embalse.


aceleración horizontal del terreno entre 0.1g y 0.2g. Se han observado daños no

estructurales en la presa.

Han aumentado los indicadores y las lecturas de los sistemas de instrumentación fuera de

los umbrales establecidos en el Anexo B. Están en aumento o han aparecido nuevas

filtraciones o han aparecido nuevas grietas o han aumentado los desplazamientos.

Alerta amarilla

Causas:



embalse.

Se ha registrado en los instrumentos de la presa un sismo, que ha ocasionado una

aceleración horizontal del terreno entre 0.2g y 0.3g. La inspección visual inmediata de la

presa aprecia daños estructurales en la presa o filtraciones o desplazamientos. Potencial

deslizamiento de laderas en el embalse.



filtraciones o han aparecido nuevas grietas o han aumentado los desplazamientos. Hay

evidencias de principio de desarrollo de fallas.

Han ocurrido actos significativos de vandalismo o sabotaje.

Se debe dar aviso a las instituciones públicas responsables para la evacuación de la

población en las zonas inundables mostradas en los mapas de inundación del Anexo C.

Alerta Roja

Causas:

El embalse se ha elevado por encima del nivel de la cresta y está vertiendo por arriba del

nivel 172.60 msnm. El sistema de alerta temprana indica que está lloviendo en la cuenca del

embalse y se pronostica el aumento de nivel del embalse.

Se ha sentido en la presa ó en sus proximidades un terremoto, que ha ocasionado una

aceleración sísmica igual o mayor a 0.4g. La inspección visual inmediata de la presa aprecia

daños estructurales o grietas y filtraciones a presión.



Abril 2011 19


los umbrales establecidos en el Anexo B. Se aprecian filtraciones incontrolables y en

aumento o se producen nuevas grietas o aumento de las existentes, hay rompimiento y

arrastre de porciones de la presa o de las obras asociadas.

La falla, el colapso parcial o total es inminente o ha ocurrido, con pérdida incontrolable de

agua del embalse. Es un hecho incontrolable que conduce a la falla. No hay tiempo para

evaluar ni controlar la situación.

Se debe dar aviso a las instituciones públicas responsables que ha ocurrido la falla y se

debe proceder con las operaciones de protección, control y rescate de la población que no

pudo ser evacuada de las zonas inundadas.

4.5. EVALUACIÓN DE LAS EMERGENCIAS

La evaluación de la emergencia debe ser realizada en cuanto alguno de los indicadores

establecidos para determinar la emergencia se halla dado. El operador de la presa de

Changuinola 1 deberá iniciar entonces las siguientes verificaciones:

Indicadores de nivel del embalse:

Comprobar los niveles del embalse con lecturas de instrumentos de respaldo o

redundantes.

Verificar el evento mediante vigilancia directa (cámaras de video)

Verificar los niveles mediante lectura directa en la presa

Sistema de Alerta Hidrológico:

Verificación del funcionamiento correcto del sistema de alerta hidrológico de acuerdo

al protocolo establecido por el fabricante

Verificación de las predicciones hidrológicas de otros sistemas de respaldo o

redundantes

Predicción mediante un modelo hidrológico del comportamiento del embalse y la

crecida, de continuar las condiciones de emergencia, que estará disponible al

operador en todo momento.

Indicadores de Actividad Sísmica:

Verificación del funcionamiento correcto del sistema de instrumentación asociado a

los movimientos sísmicos.

Verificación del evento mediante sistemas de respaldo o redundantes.

Verificación del evento mediante vigilancia directa (cámaras de video)

Verificar si las lecturas de la instrumentación han superado los umbrales establecidos

para declarar emergencias



Abril 2011 20

Auscultación de la Instrumentación de la presa:

Verificación del funcionamiento del sistema de recolección y análisis de los datos de

la instrumentación de la presa.

Verificación mediante lecturas directas de los instrumentos que han detectado la

alarma.

Verificación mediante instrumentos de respaldo o redundantes las lecturas que han

detectado la alarma.

Verificación mediante vigilancia directa (cámaras de video).

Inspección a las estructuras:

Verificación de la existencia de anomalías estructurales (grieta, movimiento, filtración,

etc) o mal funcionamiento de equipos (filtraciones, inoperativos, fallas) no detectado

por los instrumentos y no reportado previamente por otros operadores.

Verificación mediante contacto con los especialistas sobre la gravedad de la

anomalía.

La evaluación de la emergencia debe ser realizada en los siguientes 10 minutos después de

conocido el indicador de una emergencia y las verificaciones deben realizarse en este

tiempo. De no ser posible verificar la emergencia en el tiempo establecido se procederá a

declarar la emergencia de inmediato y a realizar la verificación posterior a la declaración.

4.6. CONCLUSIÓN DE LA AMENAZA DE FALLA

Una vez verificado, con razonable seguridad, que los indicadores que declararon la

emergencia han desaparecido y como consecuencia de la vigilancia e inspección de tales

indicadores durante la emergencia, se podrá dar por terminada la amenaza de falla.

Cada emergencia será finalizada mediante un reporte elaborado por los responsables de la

seguridad de la presa Changuinola I.



Abril 2011 21

5. RESPONSABILIDADES GENERALES BAJO EL PADE

5.1. RESPONSABILIDADES DEL DUEÑO

AES Changuinola, S.A. tiene la responsabilidad legal de desarrollar el Plan de Acción durante

Emergencias (PADE). Serán asimismo parte de sus obligaciones la implantación,

mantenimiento y actualización del Plan.

AES Changuinola, S.A. como Responsable Primario de la presa, debe actualizar

permanentemente el PADE, particularmente en lo relacionado a cambios de personas o

entidades con responsabilidad específica, direcciones, números telefónicos, frecuencias e

identificaciones de radio y toda otra información crítica para la eficacia de las acciones

previstas. Asimismo se debe actualizar cualquier cambio significativo ocurrido aguas abajo o

aguas arriba de la presa que pudiera alterar el área de riesgo o la localización de personas

que deben ser alertadas.

Tal actualización debe ser anual, como mínimo, debiendo remitirse a la ASEP quien por

medio de la UTESEP gestionará su aprobación.

5.2. RESPONSABILIDADES DE NOTIFICACIÓN

AES Changuinola, S.A. es el responsable de notificar cualquier alerta. Se ha preparado un

cuadro resumen, donde se indican los organismos responsables de declarar la notificación

en base a la alerta temprana de cada emergencia.

5.3. RESPONSABILIDADES DE EVACUACIÓN

SINAPROC, es el organismo responsable de hacer la evacuación de la población ubicada

aguas abajo de la presa.

5.4. RESPONSABILIDADES DE TERMINACIÓN Y SEGUIMIENTO

AES CHANGUINOLA, S.A. es responsable por dar seguimiento, terminar y reportar los detalles relacionados a la emergencia.

5.5. RESPONSABILIDAD DE COORDINADOR DEL PADE

AES Changuinola S.A., ha establecido como responsable para coordinar el Plan de Acción

Durante Emergencia (PADE), al Gerente de Operaciones; quien también tendrá como parte

de sus obligaciones la implantación, mantenimiento y actualización de dicho plan.



Abril 2011 22

6. ACCIONES DURANTE EMERGENCIA

Durante el desarrollo de una emergencia en la presa de la CH Changuinola I se tendrán en

cuenta los siguientes pasos a seguir:

6.1. PASO 1: DETECCIÓN DEL EVENTO

La vigilancia de los eventos estará en primera instancia bajo la responsabilidad del operador

de la presa de la Central Hidroeléctrica Changuinola I. Tan pronto como un evento es

observado o reportado, inmediatamente se debe determinar el nivel del evento:

La evaluación de la emergencia debe ser realizada en los siguientes 10 minutos después de

conocido el indicador de una emergencia y las verificaciones deben realizarse en este

tiempo. De no ser posible verificar la emergencia en el tiempo establecido se procederá a

declarar la emergencia de inmediato y a realizar la verificación posterior a la declaración.

DETECCION DE LA EMERGENCIA

DETERMINACION DEL NIVEL DE

EMERGENCIA

ALERTA BLANCA

ALERTA AMARILLA

ALERTA VERDE

NOTIFICACION NIVEL 1



SEGUIMIENTO SEGUIMIENTO EVACUACION

FIN DEL EVENTO Y SEGUIMIENTO

ALERTA ROJA


SALVAMENTO

PASO 1

PASO 2

PASO 3

PASO 4

PASO 5



Abril 2011 23

6.2. PASO 2: DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE EMERGENCIA

6.2.1. ALERTA BLANCA

Inicio de vertimiento de la presa, el nivel del embalse ha alcanzado la elevación 165.00

msnm y el sistema de alerta hidrológico indica continúan las lluvias en el embalse. Se está

desarrollando una situación potencialmente peligrosa que implica la necesidad de un manejo

controlado del embalse con vertimientos que no afecten la seguridad de las obras ni que

puedan afectar la seguridad pública.


aceleración horizontal del terreno de 0.1g o menor.

Alguno de los indicadores de los sistemas de instrumentación presenta lecturas fuera de los

umbrales establecidos en el Anexo B. Se ha detectado presencia de filtraciones, aumento

de filtraciones, aparición de grietas o evidencias de desplazamientos.

6.2.2. ALERTA VERDE

El embalse se ha elevado por encima del nivel 168.50. El sistema de alerta temprana indica

que está lloviendo en la cuenca del embalse y se pronostica el aumento de nivel del

embalse.


aceleración horizontal del terreno entre 0.1g y 0.2g. Se han observado daños no

estructurales en la presa.



filtraciones o han aparecido nuevas grietas o han aumentado los desplazamientos.

6.2.3. ALERTA AMARILLA



embalse.

Se ha registrado en los instrumentos de la presa un sismo, que ha ocasionado una

aceleración horizontal del terreno entre 0.2g y 0.3g. La inspección visual inmediata de la

presa aprecia daños estructurales en la presa o filtraciones o desplazamientos. Potencial

deslizamiento de laderas en el embalse.



filtraciones o han aparecido nuevas grietas o han aumentado los desplazamientos. Hay

evidencias de principio de desarrollo de fallas.



Abril 2011 24

Han ocurrido actos significativos de vandalismo o sabotaje.

Se debe dar aviso a las instituciones públicas responsables para la evacuación de la

población en las zonas inundables mostradas en los mapas de inundación del Anexo C.

6.2.4. ALERTA ROJA

El embalse se ha elevado por encima del nivel de la cresta y está vertiendo por arriba del

nivel 172.60 msnm. El sistema de alerta temprana indica que está lloviendo en la cuenca del

embalse y se pronostica el aumento de nivel del embalse.

Se ha sentido en la presa ó en sus proximidades un terremoto, que ha ocasionado una

aceleración sísmica igual o mayor a 0.4g. La inspección visual inmediata de la presa

aprecia daños estructurales o grietas y filtraciones a presión.


los umbrales establecidos en el Anexo B. Se aprecian filtraciones incontrolables y en

aumento o se producen nuevas grietas o aumento de las existentes, hay rompimiento y

arrastre de porciones de la presa o de las obras asociadas.

La falla, el colapso parcial o total es inminente o ha ocurrido, con pérdida incontrolable de

agua del embalse. Es un hecho incontrolable que conduce a la falla. No hay tiempo para

evaluar ni controlar la situación.

Se debe dar aviso a las instituciones públicas responsables que ha ocurrido la falla y se

debe proceder con las operaciones de protección, control y rescate de la población que no

pudo ser evacuada de las zonas inundadas.

6.3. PASO 3: NIVELES DE COMUNICACIÓN Y NOTIFICACIÓN

Una vez clasificada la alarma, AES Changuinola, S.A. procederá a notificar y a alertar a la

población, a las entidades responsables de manejo del agua y a los organismos de

protección pública.

AES Changuinola, S.A., notificara el nivel de alerta de acuerdo a la siguiente lista:



Abril 2011 25

Cuadro N° 6 Modelo de Notificaciones

Alerta

Nivel

Modelo de Notificación

Blanca 1 Soy el (Operador o El Coordinador del PADE) de “ la Central Hidroeléctrica Changuinola I localizada en Changuinola sobre el río Changuinola, Provincia de Bocas del Toro, la cual tiene una situación de emergencia y se activa el nivel de Alerta Blanca. El motivo de la emergencia es el siguiente: (* Especificar la causa) Repito: la Central Hidroeléctrica Changuinola I localizada en Changuinola sobre el río Changuinola, Provincia de Bocas del Toro, la cual tiene una situación de emergencia y se activa el nivel de Alerta Blanca. El motivo de la emergencia es el siguiente: (* Especificar la causa) Se están tomando las medidas necesarias de vigilancia y control. Manténgase en contacto e informado sobre las siguientes notificaciones y terminación de la emergencia. El coordinador del plan de emergencias puede ser contactado a los teléfonos: 758-3059, 206-2600.” Sírvase confirmar si entendió el mensaje y notificar quién recibió este mensaje”

Verde 2 Soy el (Operador o El Coordinador del PADE) de “ la Central Hidroeléctrica Changuinola I localizada en Changuinola sobre el río Changuinola, Provincia de Bocas del Toro, la cual tiene una situación de emergencia y se activa el nivel de Alerta Verde. El motivo de la emergencia es el siguiente: (* Especificar la causa) Repito: la Central Hidroeléctrica Changuinola I localizada en Changuinola sobre el río Changuinola, Provincia de Bocas del Toro, la cual tiene una situación de emergencia y se activa el nivel de Alerta Verde. El motivo de la emergencia es el siguiente: (* Especificar la causa) Se están tomando las medidas necesarias de vigilancia y control. Manténgase en contacto e informado sobre las siguientes notificaciones y terminación de la emergencia. El coordinador del plan de emergencias puede ser contactado a los teléfonos: 758-3059, 206-2600.” Sírvase confirmar si entendió el mensaje y notificar quién recibió este mensaje”

Amarilla 3 Soy el (Operador o El Coordinador del PADE) de “ la Central Hidroeléctrica Changuinola I localizada en Changuinola sobre el río Changuinola, Provincia de Bocas del Toro, la cual tiene una situación de emergencia y se activa el nivel de Alerta Amarilla. Repito: la Central Hidroeléctrica Changuinola I localizada en Changuinola sobre el río Changuinola, Provincia de Bocas del Toro, la cual tiene una situación de emergencia y se activa el nivel de Alerta Amarilla. Los eventos ocurridos recomiendan la evacuación de los poblados aguas abajo de la presa Changuinola hasta la desembocadura del río, del acuerdo al Mapa de Inundación C2. La crecida se estima llegará a la comunidad del Silencio en 5 horas y 12 minutos a partir de esta comunicación. (Alarma Sirena 1) Manténgase en contacto e informado sobre la siguiente notificación y/o terminación de la emergencia. El coordinador del plan de emergencias

puede ser contactado a los teléfonos: 758-3059, 206-2600. Sírvase

confirmar si entendió el mensaje y notificar quién recibió este mensaje”



Abril 2011 26

Roja 4 Soy el (Operador o El Coordinador del PADE) de “ la Central Hidroeléctrica Changuinola I localizada en Changuinola sobre el río Changuinola, Provincia de Bocas del Toro, la cual tiene una situación de emergencia y se activa el nivel de Alerta Roja. Repito: la Central Hidroeléctrica Changuinola I localizada en Changuinola sobre el río Changuinola, Provincia de Bocas del Toro, la cual tiene una situación de emergencia y se activa el nivel de Alerta Roja. La falla de la presa es inminente o a iniciado o la crecida por motivos hidrológicos se estima será como lo indica el Mapa de Inundación (C3, C4 o C5). Se recomienda a las instituciones públicas responsables iniciar las tareas de protección, control y rescate o salvamento del público que no haya sido evacuado. (Alarma Sirena 2). Manténgase en contacto e informado sobre la terminación de la emergencia. El coordinador del plan de emergencias puede ser

contactado a los teléfonos: 758-3059, 206-2600. Sírvase confirmar si

entendió el mensaje y notificar quién recibió este mensaje”

(*) Se indicará la causa específica que dio motivo a la alerta



Abril 2011 27

A continuación se presentan los flujos de comunicación:

ALERTA BLANCA

Directorio de Notificaciones para el Nivel 1

NOTA: EN EL ANEXO F SE PRESENTA UN DIRECTORIO DE CONTACTOS ALTERNATIVO.



ASEP (UTESEP)

Nombre: Zermar Rodriguez Teléfono: 508-4505 Fax: 508-4600 Correo: [email protected]

Gerente de Operaciones Nombre: Julio Ho Teléfono: 206-2646 Celular: 6611-3166 Correo: [email protected]

Oficial de Seguridad de Presa Consultor Independiente

Nombre: Teléfono: Celular: Correo:

ETESA (CND)

Nombre: Carlos Arturo Barreto Teléfono: 230-8103 Celular: Correo: [email protected]

ETESA (HIDROMET)

Nombre: Ivan Jaramillo Teléfono: 508-3841/3833 Celular: Correo: [email protected]


Nombre: Gladis Concepción Teléfono: 758-7188 Celular: Correo:[email protected]



Abril 2011 28

ALERTA VERDE Directorio de Notificaciones para el Nivel 2




ASEP (UTESEP)


Gerente de Operaciones Nombre: Julio Ho Teléfono:206-26-46 Celular: Correo: julio.ho @aes.com



ETESA (CND)


ETESA (HIDROMET)



Nombre: Gladis Concepción Teléfono: 758-7188 Celular: Correo:[email protected]



Abril 2011 29

ALERTA AMARILLA










CENTRO DE SALUD




ASEP (UTESEP)


Gerente de Operaciones Nombre: Julio Ho Teléfono:206-26-46 Celular: Correo:




ETESA (CND)


ETESA (HIDROMET)




Abril 2011 30

ALERTA ROJA





ASEP (UTESEP)

Cargo: Nombre: Teléfono: 508-4500 Celular: Correo

Gerente de Operaciones Nombre: Julio Ho Teléfono: 206-26-46 Celular: Correo:










CENTRO DE SALUD



ETESA (CND)

Cargo: Nombre: Carlos Arturo Barreto Teléfono: 230-8103 Celular: Correo: [email protected]

ETESA (HIDROMET)

Cargo: Nombre: Ivan Jaramillo Teléfono: 508-3841/3833 Celular: Correo: [email protected]

MEDUCA: Ministerio de Educación

MOP: Ministerio de Obras Públicas

MIVI: Ministerio de Vivienda

(Ver Anexo F)

Gobernación De Bocas Del Toro

Municipio De Changuinola Idaan

Coregiduria De Changuinola (Ver Anexo F)



Abril 2011 31

6.4. PASO 4: ACCIONES DURANTE LA EMERGENCIA

Durante la duración de la emergencia se realizaran las siguientes acciones de vigilancia y control hasta finalizar el evento:

Cuadro N° 7 Acciones de Emergencia

ALERTA VIGILANCIA Y CONTROL

BLANCA

Nivel del Embalse Sistema de Alerta Hidrológica Monitoreo de los sistemas de instrumentación. Inspección General de la presa.

VERDE

Nivel del Embalse Sistema de Alerta Hidrológica Monitoreo de los sistemas de instrumentación. Inspección General de la presa. Maniobras Operativas de Control

AMARILLA

Nivel del Embalse Sistema de Alerta Hidrológica Monitoreo de los sistemas de instrumentación. Inspección General de la presa. Maniobras Operativas de Control. Aviso de Sirenas para Evacuación Aguas Abajo de la Presa

ROJA

Maniobras Operativas de Emergencia de la Central. Aviso de Sirenas para operaciones de protección, control y rescate Aguas Abajo de la Presa.

DEFINICIÓN DE LAS ACCIONES DE EMERGENCIA: Nivel del Embalse: seguimiento y control de la variación del nivel del embalse y,

considerando los aportes del río, pronosticar los niveles de continuar las condiciones

actuales.

Sistema de Alerta Hidrológica: sistema de medición de precipitaciones y pronósticos de los

aportes del río basado en un modelo de comportamiento hidrológico previamente

establecido.

Monitoreo de los Sistemas de Instrumentación: verificar la validez de las lecturas y confirmar

mediantes otros instrumentos, pronosticar las lecturas siguientes mediante un modelo de

comportamiento.

Inspección General de la Presa: revisión de la presa para confirmar anomalías en la

estructura de presa: grietas, fisuras, filtraciones, desplazamientos deslizamientos, etc. Y

evaluar el nivel de anomalía.



Abril 2011 32

Maniobras Operativas de Control: conjunto de acciones coordinadas con ETESA para la

apertura de compuertas, válvulas, aumento de generación de la central de manera que se

disminuya el aporte del río sobre el embalse.

Aviso de Sirena Aguas Abajo de la Presa: avisar a los pobladores aguas abajo en el río

Changuinola el vertimiento de una crecida extraordinaria que obliga a la evacuación

inmediata de las orillas del río y la búsqueda de refugio en lugares altos.

FORMULARIO DE REGISTRO DE EVENTOS

Cada vez que sea declarada una alarma serán registrados los datos durante el evento en un

formulario que permita conocer la efectividad y las deficiencias del procedimiento y hacer las

correcciones correspondientes. En el Anexo A se presenta un modelo de formulario.

6.5. PASO 5: TERMINACIÓN

Una vez que la emergencia fue activada, los procedimientos realizados y la emergencia ha

finalizado, las operaciones del PADE serán finalizadas.

Responsabilidades de la Terminación

a. El operador comunicará al Gerente de Operaciones y este a las autoridades y a las

oficinas de manejo de emergencias la finalización de la condición de emergencia.

b. El oficial de seguridad de presa inspeccionará la presa y realizará un reporte de daños

y acciones correctivas inmediatas.

c. El operador de la presa elaborará un reporte sobre la terminación del evento y sobre

las consecuencias o experiencias del mismo. En el Anexo A se presenta un modelo

de este formulario.



Abril 2011 33

7. MAPA DE INUNDACIÓN

La confección de los mapas de inundación estará basada en la modelación de las crecidas en el río Changuinola para los diferentes escenarios de una inundación aguas abajo de la presa de acuerdo a los requerimientos de las Normas de Seguridad de Presa de la ASEP. Para las características de la presa Changuinola I, solo aplican tres eventos, el primero se ha dividido en dos crecidas extraordinarias de 1:50 y 1:10,000 años por la importancia de los caudales. Los escenarios analizados son los siguientes:

Crecida extraordinaria con período de retorno de 1:50 años

Crecida extraordinaria con período de retorno de 1:10,000 años

Colapso estructural durante operación normal

Colapso estructural durante crecida extraordinaria con período de retorno de 1:10,000 años.

El análisis hidráulico del río determinará las áreas de inundación, la velocidad del agua, los niveles y el tiempo en que transita la crecida aguas abajo de la presa Changuinola I. Con los resultados de este análisis se logra la confección de los mapas de inundación que permitirán establecer los procedimientos de evacuación ante la eventualidad de alguno de los eventos anteriormente establecidos.

7.1. ANÁLISIS HIDRÁULICO

El método y la forma de cálculo usado para realizar el análisis hidráulico del río ante los eventos establecidos se presenta de manera detallada en el Anexo D de este documento. HEC-RAS, desarrollado por el Hydrologic Engineering Center (HEC) del United States Army Corps of Engineers, es el modelo unidimensional que se ha utilizado para el análisis hidráulico.

Crecidas Extraordinarias

Para las crecidas ordinarias y extraordinarias se ha utilizado la referencia 1 de Memorias de Cálculos del Anexo D, Análisis Hidrológico Actualizado para la Presa Changuinola I, las cuales se resumen en el Cuadro N° 8.

Cuadro N° 8 Descarga del Vertedero para Crecidas de Diseño

Intervalo de Recurrencia

(años)

Caudal de Descarga del Vertedero

(m3/s)

Máximo Nivel de Agua

(msmn)

50 2,800 169.15

100 3,360 169.60

500 4,452 170.48

1,000 4,959 170.86

5,000 6,218 171.74

10,000 6,808 172.13



Abril 2011 34

Colapso Estructural de la Presa

En el Anexo D se presenta el análisis completo sobre la mecánica y las características del fallo de la presa Changuinola 1, y los criterios para determinar las variables de la crecida para el análisis hidráulico. Como resultado de la evaluación se determinaron los siguientes criterios para el análisis de rotura:

Forma de la brecha: parcial de paredes verticales

Tiempo de formación: 0.50 hora

Cota del fondo de la brecha: 100 msnm

Ancho de la brecha: 300 metros

Nivel de agua en el embalse a 165 msnm para rotura durante operación normal

Nivel de agua en el embalse a cota 172 msnm para rotura durante crecida extraordinaria de 1:10,000 años.

Para el caso de la rotura con crecida extrema 1:10,000 años, el valor más cercano al promedio de la seis de las trece fórmulas es 44,720 m3/s y para el caso de la rotura con el nivel normal de operaciones a la cota 165, el caudal pico obtenido que sale por la brecha es de 35,099m3/s.

7.2. RESULTADOS

El resultado de los cálculos hidráulicos con el programa HEC-RAS, así como los datos de entrada, se presentan en el Anexo D en forma resumida mientras que las salidas completas en formato digital se presentan en el Anexo Digital D1.

7.2.1. CALIBRACIÓN DE RESULTADOS

Los resultados de HEC RAS en las secciones de control con respecto al criterio de diseño de cada estructura se presentan en el cuadro N° 9.

Cuadro N° 9 Verificación en las Secciones de Control

Sección Estación Criterio Elev. Diseño HEC RAS

m años msnm msnm

Puente Mabey 47000 1:100 80.6 83.64

CM Changuinola I 37000 1:10,000 62.94 65.76

1:1,000 61.62 63.82

L/T ETESA 15500 1:100 17.8 17.17

Puente Torres 11000 1:100 11.6 10.37

Estos resultados permiten verificar y calibrar el modelo para este análisis con anteriores trabajos de diseño en estructuras sobre el río Changuinola.



Abril 2011 35

7.2.2. SALIDA COMPLETA DEL PROGRAMA HEC-RAS

En el Anexo Digital D1 presentado en un formato digital y que forma parte de este documento, presenta todos las salidas del programa de análisis hidráulico además de los mapas de inundación en formato de Autocad (versión 2010). El contenido del Anexo Digital D1 es el siguiente:

Levantamientos topográficos realizados por Nelson Martínez en la desembocadura

del río Changuinola, en formato DWG.

Planta de localización de alineamiento central y secciones transversales en formato

DWG.

Mapa General del Río Changuinola en formato DWG, PDF y en formato GIS

Mapas de Inundación en formato DWG, PDF y en formato GIS

Resultados del Análisis Hidráulico HEC-RAS, en Formato PDF

Secciones Transversales, en formato PDF

Reporte Fotográfico y Coeficiente de Manning

7.3. MAPAS DE INUNDACIÓN

Un Mapa General ha sido preparado tomando como base la información topográfica y de estructuras indicados en la sección 3.3.3 Soporte Topográfico. Siendo necesario obtener información adicional topográfica para el tramo de río aguas abajo del Puente Torres hasta la desembocadura del río. Con la recopilación de los levantamientos de varios topógrafos locales se logró modelar esta complicada parte del río para ser utilizada en el análisis hidráulico. Este Mapa General fue utilizado como base para la preparación de los cuatro mapas de inundación correspondiente a los cuatro de escenarios analizados. Debido a que la información topográfica disponible para el estudio no abarca toda la zona baja del río Changuinola no ha sido posible determinar los límites de la inundación para las crecidas mayores. En las futuras actualizaciones de este plan de emergencia se debe aumentar la data topográfica y cartográfica para adecuarla a los resultados del análisis hidráulico. Los datos de población y vivienda corresponden al censo de 2010.

7.3.1. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA POTENCIALMENTE INUNDABLE

Topografía del Cauce del Rio Desde la presa Chanquinola I hasta la desembocadura en el Mar Caribe, el río presenta dos condiciones topográficas claramente definidas:



Abril 2011 36

Cuadro N° 10

Topografía Cauce Rio Changuinola

No. Condición Topográfica Pendiente del Río

Cota inicial msnm

Longitud Kms

1 Cauce estrecho y riberas con pendientes fuertes (20 a 50%)

0.20% 80.0 29.5

2 Cauce con amplias llanuras de inundación y riberas con pendientes pequeñas (10 a 0%)

0.12% 12.7 20.5

Esto identifica las zonas bajas como las de mayor riesgo de inundación y desbordamiento del río sobre llanuras de inundación. Actividad de la Población En relación a la densidad y actividad de la población, se observa en el Mapa General que, de los casi 49 kms del río en estudio, los primeros 34 kms tiene asentamiento rurales dispersos en ambas riberas. Mientras que, en los últimos 15kms aguas abajo hasta la desembocadura, se concentran poblaciones urbanas de mayor densidad, estructuras y actividades agrícolas y comerciales de importancia. La comunidad del Silencio inicia esta zona de mayor población y actividad humana, seguido de la ciudad de Changuinola y de las fincas de producción de banano a orillas y hasta la desembocadura del río.

7.3.2. DESCRIPCIÓN DE LAS AFECTACIONES DE LAS CRECIDAS

7.3.2.1 Crecida Extraordinaria 1:50 años

Las características y efectos que se pueden observar en las áreas inundadas en este escenario son los siguientes:

Cuadro N°11 Efectos de Inundación 1:50 años

Descripción Unidad Cantidad Área de Inundación Has 9,498 Cantidad de viviendas afectadas unidad 2,799 Cantidad de población afectada unidad 12,700 Estructuras Viales afectadas (Puentes) unidad 0 Áreas de producción agrícola afectadas Has 3,273

7.3.2.2 Crecida Extraordinaria 1:10,000 años




Abril 2011 37

Cuadro N°12

Efectos de Inundación 1:10,000 años

Descripción Unidad Cantidad Área de Inundación Has 10,395 Cantidad de viviendas afectadas unidad 3,782 Cantidad de población afectada unidad 17,160 Estructuras Viales afectadas (Puentes) unidad 1 Áreas de producción agrícola afectadas Has 3,502

7.3.2.3 Crecida por Rotura de Presa en Operación Normal


Cuadro N°13

Efectos de Inundación por Rotura en Operación Normal

Descripción Unidad Cantidad

Área de Inundación Has 11,911 Cantidad de viviendas afectadas unidad 4,594 Cantidad de población afectada unidad 20,844 Estructuras Viales afectadas kms 1 Áreas de producción agrícola afectadas Has 3,788

7.3.2.4 Crecida por Rotura de Presa con Crecida Extraordinaria 1:10,000


Cuadro N°14

Efectos de Inundación por Rotura con Crecida Máxima

Descripción Unidad Cantidad

Área de Inundación Has 12,056 Cantidad de viviendas afectadas unidad 4,616 Cantidad de población afectada unidad 20,944 Estructuras Viales afectadas kms 1 Áreas de producción agrícola afectadas Has 3,788

7.3.3. DATOS DE LA CRECIDA

En los mapas de inundación se presenta la siguiente información que será de ayuda en la atención de emergencias por los eventos analizados:



Abril 2011 38

Línea de la lámina de agua durante la crecida: línea geo-referenciada de los bordes

de la lámina de agua.

Acotación de tiempo y altura de la lámina de agua a lo largo del río durante crecida.

Flechas indicativas de la dirección de evacuación en áreas densamente poblada.

Puntos de Reunión para Evacuación

7.4. RECOMENDACIONES PARA EL PLAN DE EMERGENCIA

Como resultado del análisis hidrológico y de los mapas de inundación preparados en base a éstos, se establece que la comunidad del Silencio, la Ciudad de Changuinola y otros sectores aguas abajo del puente Torres son vulnerables a inundaciones tan frecuentes como 1:50 años. Aunque la crecida de 50 años no ofrece ningún peligro a la presa de Changuinola I, se recomienda alertar a las comunidades aguas abajo de la presa que existe el peligro de inundación y se debe evacuar. El tiempo de llegada a la comunidad del Silencio de la crecida registrada en el vertedero a la cota 169.15 msnm es de aproximadamente 5 horas y 12 minutos. Aún con la rotura de la presa el puente Torres no sufre daño, pero las áreas de inundación cubren la mayor parte poblada de la Ciudad de Changuinola y el Silencio.



Abril 2011 39

8. REFERENCIAS

(1) Design Criteria Memorandum, Changuinola Civil Works Joint Venture, Changuinola

I,Dam, 2009.

(2) Instrumentation Secification, Changuinola Civil Works Joint Venture, Changuinola I Dam, 2010.

(3) Reservoir Routing and Spillway Capacity for Maximum Operation Level +165.00, on

the basis of the ETESA flood series 1975-2008-EHP 008, Consorcio Gavilan, Changuinola 1HPP, 2010.

(4) Water Levels Downstream of Powerhouse Detaled Desing-PH-035, Changuinol Civil

Works joint venture, 2110.

(5) Desing Criteria Memorandum, Report No. 08/4178/10015, Changuinola Civil Works Joint Venture, Cahnguinola I Dam, 2009.

(6) Hydroelectric Project. Hidrological Report Appendix 1, Changuinola 1, 2006.

(7) Power House Conceptual Desing-PH018, Changuinol Civil Works joint venture, 2008.

(8) Revaluación de Potencial Eléctrico de la Cuenca de los Ríos Teribe y Changuinola.

Consorcio SWECO-CAI, y presentados en el Informe Final para la Revaluación del Potencial Hidroeléctrico de la cuenca de los Ríos Teribe y Changuinola, presentado a la Empresa de Transmisión Eléctrica, S.A. (ETESA).



Abril 2011 A-1

1. ANEXOS

ANEXO A - Formulario Para Registro De Eventos

AES CHANGUINOLA, S.A.

CENTRAL HIDROELECTRICA CHANGUINOLA I FORMULARIO PARA

REGISTRO DE EVENTOS PRELIMINARES Fecha: _______________ Registro de causas y efectos inmediatamente después de la emergencia. La persona del contacto inicial debe recoger todos los datos para poder enfrentar otra posible situación de emergencia. ALERTA BLANCA

Contacto Contactado (si/no)

Tiempo de Contacto (min)

Contactado por

Gerente de Operaciones

ASEP

ETESA

ALERTA VERDE



Contactado por


ASEP

ETESA

SINAPROC

ALERTA AMARILLA



Contactado por


ASEP

ETESA

SINAPROC

ALERTA ROJA



Contactado por


ASEP

ETESA

SINAPROC



Abril 2011 A-2

REPORTE DEL EVENTO

¿Cómo y dónde se detectó el evento?______________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ Condiciones del clima:______________________________________________________ __________________________________________________________________________ Descripción General de Situación de Emergencia:____________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Nivel de Emergencia:_____________

Medidas y Progresión del Evento

Fecha Hora Medidas / progresión del evento Anotado por

Reporte preparado por: _______________________________ fecha:_____________________



Abril 2011 A-3

AES CHANGUINOLA, S.A.

CENTRAL HIDROELECTRICA CHANGUINOLA I FORMULARIO PARA

REPORTE DESPUES DEL EVENTO

Fecha: _______________________________ Hora:_____________________________ Condiciones del Clima:_____________________________________________________ Descripción General de la Situación de Emergencia:_________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Áreas afectadas:____________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Extensión del Daño de la Presa:_____________________________________________ Posibles Causas:____________________________________________________________ Efectos en la Operación de la Presa:_________________________________________ Elevación inicial del Embalse:___________________ Hora:______________________ Máxima Elevación del Embalse:_________________ Hora:______________________ Elevación final del Embalse: ____________________Hora:_______________________



Abril 2011 B-1

ANEXO B – Instrumentación y Umbrales de Alertas

Cuadro N° B1

Tipo de Auscultación

Instrumento de Medición

Funciones de Cantidad Rango Nivel de Umbral

Nivel del embalse

Sensor de Nivel

Nivel del Embalse

1

165 – 172.60

Hidráulica Aforador Filtraciones 8 - (*)

Piezómetros Presión del agua en el cimiento

18 0 a 2MPa (*)

Deformacional

Inclinómetros Desplazamientos laterales, Giros

7 - (*)

Péndulo Invertido

Desplazamientos Horizontales

3 0 a 50mm (*)

Péndulo Directo

Desplazamientos Horizontales

3 0 a 50mm (*)

Extensómetros diferenciales con termistor

Desplazamientos en las juntas y medición de temperatura en el RCC

72 10mm

(*)

Prismas para nivelación en la coronación

Desplazamientos verticales o horizontales

6 - (*)

Tensional Medidor de Tensiones

Tensiones Estructurales

18 0 a 3000

micro deformaciones

(*)

Sísmica Acelerógrafo Aceleraciones en Cimiento en tres direcciones

2 0.1g a 3g (*)

Térmica

Termistores Temperatura del aire

6 -5ºC a 60ºC (*)

Medidor de temperatura del agua

Temperatura del agua

6 0ºC a 40ºC (*)

Termopares Temperatura del concreto

460 - (*)

(*) NOTA: Los umbrales de alerta deben ser establecidos anualmente como

resultado de las recomendaciones de los reportes de Seguridad de Presa y del análisis de la auscultación de la presa y la instrumentación.



Abril 2011 C-1

ANEXO C - Mapas de Inundación

C.1 MAPA LOCALIZACION GENERAL C.2 MAPA DE INUNDACION DURANTE CRECIDA EXTRAORDINARIA 1:50 C.3 MAPA DE INUNDACION DURANTE CRECIDA EXTRAORDINARIA 1:10,000 C.4 MAPA DE INUNDACIÓN ROTURA DE PRESA DURANTE OPERACIÓN NORMAL C.5 MAPA DE INUNDACION ROTURA DE PRESA DURANTE CRECIDA

EXTRAORDINARIA 1:10,000



Abril 2011 D-1

Anexo D – Análisis Hidráulico Del Río Changuinola I

CONTENIDO

D.1 DESCRIPCIÓN DEL ANÁLISIS HIDRÁULICO ........................................................ D-2 D.1.1 Modelación de las crecidas del río (HEC-RAS) ..................................................... D-2 D.1.2 Método de Cálculo ................................................................................................ D-2 D.1.3 Sección Hidráulica ................................................................................................ D-4 D.1.4 Coeficiente de Rugosidad Manning ...................................................................... D-4 D.1.5 Perfil Geométrico del Río ..................................................................................... D-6 D.2 ANÁLISIS HIDRÁULICO DE CRECIDAS ................................................................ D-7 D.3 ANÁLISIS HIDRÁULICO DE ROTURA DE LA PRESA ........................................... D-8 D.3.1Escenarios de Rotura ............................................................................................. D-8 D.3.2 Datos de Partida ................................................................................................... D-8 D.3.3 Características de la Brecha ................................................................................. D-8 D.3.4 Hidrograma de la Rotura de Presa ...................................................................... D-11 D.4 RESULTADOS DEL ANÁLISIS HIDRÁULICO ....................................................... D-15 D.4.1 Datos Generales ................................................................................................. D-15 D.4.2 Resultados Crecida Extraordinaria 1:10,000 años ............................................... D-16 D.4.3 Verificación en Secciones de Control .................................................................. D-17 D.4.3 Resultados Rotura de Presa ................................................................................ D-18 D.4.4 Resultados de la Inundación ............................................................................... D-19 D.4.5 Cuadros con resultados de la onda de las crecidas ............................................. D-19 D.5 MAPAS DE INUNDACION ..................................................................................... D-23 D.6 REFERENCIAS ..................................................................................................... D-24 D.7 ANEXO DIGITAL D1 .............................................................................................. D-26



Abril 2011 D-2

D.1 DESCRIPCIÓN DEL ANÁLISIS HIDRÁULICO

El análisis estará basado en la modelación de las crecidas en el río Changuinola para los diferentes escenarios de una inundación aguas abajo de la presa de acuerdo a los requerimientos de las Normas de Seguridad de Presa de la ASEP. Los escenarios analizados son los siguientes:

Crecida extraordinaria con períodos de retorno de 1 en 50,100,500 y 1000 años



Colapso estructural durante operación normal

Colapso estructural durante crecida extraordinaria con período de retorno de 1:10,000 años.

El Análisis Hidráulico del río determinará los niveles de la crecida en el río Changuinola y las áreas de inundación aguas abajo de la presa Changuinola I. Con los resultados de este análisis se logra la confección de los mapas de inundación que permitirán establecer los procedimientos de evacuación ante la eventualidad de alguno de los eventos anteriormente establecidos. D.1.1 Modelación de las crecidas del río (HEC-RAS)

Para el análisis de la hidráulica del río, se usará el modelo HEC-RAS, el cual fue desarrollado por, el Hydrologic Engineering Center (HEC), River Analysis System (RAS), del United States Army Corps of Engineers (USACE). Con HEC-RAS se resuelve el régimen permanente unidimensional gradualmente variado (caudal constante en cada sección, y variación gradual de velocidades entre secciones), obteniéndose la curva de remanso correspondiente. El procedimiento del cálculo se basa en la resolución de la ecuación de la energía unidimensional y permanente (Ecuación de Bernoulli), evaluando las pérdidas por fricción mediante la fórmula de Manning, y las pérdidas de contracción-expansión mediante coeficientes que multiplican la variación del término de velocidad. En las secciones en que se produce un régimen rápidamente variado (resalto hidráulico, confluencias, etc.) emplea para su resolución, la ecuación de la conservación de la cantidad de movimiento. El modelo HEC-RAS también nos permitirá conocer los tiempos en que demora en llegar el agua de un lugar a otro. D.1.2 Método de Cálculo

Los datos topográficos que se utilizaron para definir un modelo de simulación hidráulica del cauce fueron:

Cartografía de los mapas 1:50,000 de la provincia de Bocas del Toro del Instituto Geográfico Nacional Tommy Guardia (IGNTG):



Abril 2011 D-3

Mapas demográficos del Departamento de Cartografía de la Contraloría General de

la República.

Planos para construcción del Proyecto Hidroeléctrico Changuinola I elaborados por el

Consorcio Changuinola Civil Works (CCW).

Plano para construcción del Puente de Acceso a Hidroeléctrica Changuinola I,

63:21:100, Consorcio Changuinola Civil Works.

Fotografías aéreas con referencia altimétrica (Orto fotos) del río Changuinola desde

la presa hasta la desembocadura suministrado por AES Panamá, S.A., 2008 -2009.

Plano para la construcción del Puente Vehicular Sobre el Río Changuinola, Ministerio

de Obras Públicas, hoja 1, 2007.

L.T. Fortuna-Chiriquí Grande-Changuinola-Frontera, Tramo 2, Planta y Perfil, Torre

122 a 132, CS-FCGCF-P-PL-1014 rev C, Empresa de Transmisión Eléctrica, SA.,

2009.

Datos de levantamientos topográficos realizados por el Técnico Topógrafo Nelson

Martínez en la desembocadura del río Changuinola.

Para calcular el caudal que pasa por una sección transversal de un río se asume que el flujo es uniforme y que por lo tanto se puede utilizar la ecuación del flujo uniforme (lo asumido por el HEC-RAS). Para el caso de un río, a este se le considera como un canal natural cuyo coeficiente de rugosidad de Manning (n) se ve afectado por varios factores los cuales son: la rugosidad superficial, la vegetación, la irregularidad del canal, el alineamiento del canal, la sedimentación y socavación, las obstrucciones, el nivel y el caudal, los cambios estacionales, y el material en suspensión y la carga de lecho. Para el caso de planicies de inundación también se puede evaluar de manera similar. Se han tenido en cuenta en el modelo las características hidráulicas de los puentes que pudieran presentar alguna influencia sobre el régimen hidráulico aguas arriba. Una vez obtenidos los valores de la cota de agua correspondientes a los distintos caudales máximos, esta información se ha representado cartográficamente, deduciendo, en consecuencia, a la extensión de las zonas inundables en cada tramo. Los datos necesarios para la caracterización hidráulica de cada tramo de estudio se han agrupado en los siguientes tipos:

Geométricos: secciones transversales sobre el Modelo Digital de Terreno de trabajo, a cada 500 m.

Coeficiente de pérdidas: se han obtenido de la cobertura, visita al área para caracterizar los tramos del río, fotos y documentación especializada.

Condiciones del contorno: El programa requiere de la caracterización del cauce modelado a través de los perfiles transversales y del coeficiente de rugosidad de Manning. HEC-RAS permite la modelación del caudal en el cauce deseado entregando resultados tales como velocidades y alturas de escurrimiento.

En el cuadro Nº D1, se indican las siguientes condiciones para la modelación:



Abril 2011 D-4

Cuadro Nº D1 Características Hidráulicas de Análisis

Condición Descripción

Geometría Levantamiento topográfico

Coeficiente de Rugosidad de Manning Ver Cuadro D4

Tipo de Modelación Flujo Permanente en Escurrimiento Mixto

Condición de Borde Canal: Altura Normal S: pendiente ver cuadro D4

Caudales Regulados: Los caudales que se introducen en el programa corresponden a los caudales transitados por el embalse.

Cuadro Nº D2

Descarga del Vertedero para Crecidas de Diseño

Intervalo de Recurrencia

(años)

Caudal Descarga del Vertedero

(m³/s)

Máximo Nivel de Agua

(msmn)

50 2,800 169.15

100 3,360 169.60

500 4,452 170.48

1,000 4,959 170.86

5,000 6,218 171.74

10,000 6,808 172.13

D.1.3 Sección Hidráulica

Para obtener los máximos niveles de agua para cada sección, se siguieron los siguientes procedimientos: Datos de partida:

Caudal máximo transitado por la presa, para cada una de las crecidas.

Pendiente por cada tramo del río.

Topografía

La metodología de análisis y cálculo hidrológico en que se basa el programa HEC-RAS se puede encontrar en el Manual de Referencia Hidráulica de USACE. Se obtuvieron secciones transversales a cada 500m, a cada una de las secciones se le determinó la pendiente por cada tramo del río. D.1.4 Coeficiente de Rugosidad Manning

Para calcular el caudal que pasa por una sección transversal de un río se asume que el flujo es uniforme y que por lo tanto se puede utilizar la ecuación del flujo uniforme (lo asumido por el HEC-RAS). Para el caso de un río, a este se le considera como un canal natural cuyo



Abril 2011 D-5

coeficiente de rugosidad de Manning (n) se ve afectado por varios factores los cuales son: la rugosidad superficial, la vegetación, la irregularidad del canal, el alineamiento del canal, la sedimentación y socavación, las obstrucciones, el nivel y el caudal, los cambios estacionales, y el material en suspensión y la carga de lecho. Para el caso de planicies de inundación también se puede evaluar de manera similar.

Al haber tantos parámetros que influyen en el valor final del coeficiente de rugosidad (n) del cauce del río, se desarrolló la siguiente ecuación para estimar su valor:

n = (n0 + n1 + n2 + n3 + n4)m5 ecuación (2)

En el Cuadro No. D3 se indican los valores que pueden tomar cada parámetro, según las condiciones. Sin embargo el valor escogido para el diseño dependerá de las condiciones que se observen en campo y de acuerdo al criterio del diseñador.

Cuadro Nº D3

Coeficientes Para la Formula de Manning

Condiciones del Canal Valores

Material involucrado

Tierra

n0

0.020

Corte en Roca 0.025

Grava Fina 0.024

Grava Gruesa 0.028

Grado de irregularidad

Suave

n1

0.000

Menor 0.005

Moderado 0.010

Severo 0.020

Variaciones de la sección transversal

Gradual

n2

0.000

Ocasionalmente Alterada

0.005

Frecuentemente Alterada

0.010-0.015

Efecto relativo de las obstrucciones

Insignificantes

n3

0.000

Menor 0.010-0.015

Apreciable 0.020-0.030

Severo 0.040-0.060

Vegetación

Baja

n4

0.005-0.010

Media 0.010-0.025

Alta 0.025-0.050

Muy alta 0.050-.100

Grado de los efectos por meandros

Menor

m5

1.000

Apreciable 1.150

Severo 1.300

Se han definido unos 7 tramos a partir del río Changuinola desde el sitio de presa hasta su desembocadura con el mar Caribe. (ver Evaluación de Rugosidad del Rio en Anexo Digital D1).



Abril 2011 D-6

De acuerdo a la configuración del río, se han establecido los coeficientes de rugosidad por tramos, desde el sitio de presa hasta la desembocadura, los resultados se presentan en el cuadro N° D4:

Cuadro Nº D4 Coeficiente de Rugosidad de Manning para el Rio Changuinola

FONDO

TRAMOS

EST. FINAL N0 N1 N2 N3 N4 m N

1 47,000 0.024 0.004 0.000 0.000 0.000 1.000 0.02800

2 37,000 0.025 0.004 0.003 0.000 0.004 1.000 0.03600

3 29,500 0.025 0.004 0.005 0.000 0.004 1.000 0.03800

4 29,400 0.025 0.005 0.005 0.000 0.005 1.150 0.04600

5 21,500 0.025 0.005 0.005 0.000 0.005 1.150 0.04600

6 11,000 0.025 0.005 0.005 0.000 0.005 1.150 0.04600

7 0.00 0.023 0.000 0.000 0.000 0.006 1.000 0.02900

LADOS

TRAMOS

EST. FINAL N0 N1 N2 N3 N4 N5 N

1 47,000 0.020 0.005 0.000 0.000 0.020 1.000 0.04500

2 44,300 0.020 0.005 0.000 0.000 0.020 1.000 0.04500

3 32,500 0.020 0.010 0.005 0.000 0.020 1.000 0.05500

4 29,400 0.020 0.010 0.005 0.000 0.020 1.000 0.05500

5 24,900 0.020 0.005 0.005 0.000 0.020 1.000 0.05000

6 19,500 0.020 0.000 0.000 0.000 0.005 1.000 0.02500

7 0.00 0.024 0.000 0.000 0.000 0.005 1.000 0.02900

NO

NO

D.1.5 Perfil Geométrico del Río

Las pendientes del río para el análisis hidráulico se han establecido de acuerdo a los datos topográficos recopilados y se han agrupado para facilidad de uso en el programa de la siguiente manera:

Cuadro N°D5 Pendiente del Fondo del Río Changuinola

COTA ESTACION PENDIENTE

msnm m m/m

80 48,427.00 0.00000

75 46,387.00 -0.00245

70 44,347.00 -0.00245

65 42,007.00 -0.00214

60 39,627.00 -0.00210

55 37,527.00 -0.00238

55 37,227.00 0.00000

50 35,667.00 -0.00321

45 33,007.00 -0.00188

40 31,227.00 -0.00281

35 29,347.00 -0.00266

30 25,967.00 -0.00148

25 23,427.00 -0.00197

20 20,967.00 -0.00203

15 16,487.00 -0.00112

10 13,887.00 -0.00192

5 10,307.00 -0.00140

0 0.00 -0.00049



Abril 2011 D-7

D.2 ANÁLISIS HIDRÁULICO DE CRECIDAS

Los resultados de los cálculos hidráulicos con el programa HEC-RAS para las crecidas de 1:50, 1:100, 1:500, 1:1000. 1:5,000 y 1:10,000 años se presentan en los cuadros de resultados incluidos en el Anexo Digital D1. El análisis hidráulico de las crecidas 1:5,000 y 1:10,000, comienza con la entrada en el embalse de dichas crecidas las cuales están acompañadas de un volumen de agua considerable (ver figura D10, hidrograma en el sitio de presa). Dichos caudales son transitados (atenuados) por el embalse y evacuados por el vertedor libre. El caudal de salida es menor al caudal de entrada (ver cuadro D2). El tránsito de caudales (o flujo a lámina libre) es un procedimiento para determinar la magnitud del caudal, las elevaciones y sus tiempos, en un punto de un curso de agua utilizando hidrogramas conocidos o supuestos en uno o más puntos. Si el flujo es una creciente, el procedimiento se conoce específicamente como tránsito de crecientes. El tránsito de inundación, es el término utilizado para describir el movimiento de esa onda de creciente cuando atraviesa un cauce. En las figuras D8 y D9 se puede apreciar en azul la onda que atraviesa el cauce.

En el tránsito de inundación, tiene particular interés: la reducción del caudal pico mientras se dirige aguas abajo (atenuación), el tiempo máximo en el que el flujo de agua llega hacia los puntos de importancia, y la altura máxima de agua que se puede acumular en puntos de importancia y de qué manera cambia la hidrografía del lugar mientras se mueve aguas abajo. Estos efectos están regidos por factores como: la geometría del canal principal y áreas aledañas; la rugosidad del canal y zonas contiguas, la existencia de áreas en las que se pueda acumular agua fuera del canal principal, y la forma del hidrograma de creciente cuando llega al cauce.

Figura Nº D1 Hidrograma Natural de Entrada de la Crecida



Abril 2011 D-8

D.3 ANÁLISIS HIDRÁULICO DE ROTURA DE LA PRESA

D.3.1 Escenarios de Rotura

Los escenarios analizados de acuerdo a las Normas de Seguridad de Presas de ASEP son las siguientes:

Colapso estructural en operación normal. En esta condición la rotura se da cuando el embalse se encuentra en la elevación 165.0 msnm.

Por colapso estructural durante crecida extraordinaria. En esta condición la rotura con el embalse en la elevación 172.60 msnm desalojando la avenida de 1:10,000 años.

D.3.2 Datos de Partida

Las secciones de topografía y la rugosidad serán las mismas utilizadas en el análisis hidráulico del rio para las crecidas extraordinarias. D.3.3 Características de la Brecha

El modo de rotura y la forma de evolución de la brecha dependen del tipo de presa, siendo la hipótesis más común en las presas de concreto que la rotura sea prácticamente instantánea, ya sea total o parcial. Por las características constructivas el tipo de falla puede ser en bloques por las juntas verticales o en forma de trapecio paralelo a los estribos de la presa. La forma, el tamaño de la brecha y el tiempo transcurrido para el desarrollo de la misma son a su vez dependientes de la geometría de la presa, materiales y métodos de construcción al igual que del agente causal de la rotura. Aunque para presas de concreto y presas de arco se tienen pocas referencias sobre fallas, para las presas de RCC en arco se tienen menos antecedentes sobre fallas parciales o totales. Un antecedente reciente lo representa la Presa Camará en el Estado de Paraiba, Noreste de Brasil, de 50 m de alto de RCC la cual sufrió una falla parcial asociada a defectos constructivos en marzo de 2007. Ver figura D2.



Abril 2011 D-9

Figura N° D2 Falla Parcial Presa Camará (Brazil)

Para el caso en estudio, la presa corresponde a una presa de gravedad de RCC en semi arco. Tal como se aprecia en la figura N° D3.

Figura N° D3 Presa Changuinola I

Presa de Concreto Compactado Rolado en Semi Arco

Los planos de la presa en mayor detalle se presentan en el Anexo Digital D1.



Abril 2011 D-10

Figura D4

Presa Changuinola I Vista de Elevación Desde Aguas Abajo

En el cuadro N° D6 se ha recopilado, de la literatura técnica de las principales agencias internacionales, los criterios recomendados para la geometría y el tiempo de formación de la brecha de rotura para presas de gravedad de concreto y presas de arco de concreto. No existiendo una referencia exacta para las presas de RCC de semi arco.

Cuadro Nº D6

Características de la Brecha de Rotura

Tipo de Presa

Ancho Promedio de la Grieta

Bave

Componente Horizontal de la Grieta

(H) H:1V

Tiempo de Falla

tf (hrs)

Agencia

Concreto Múltiples bloques Vertical 0.1 a 0.5 USACE

Gravedad Usualmente ≤0.5 L Vertical 0.1 a 0.3 FERC

Usualmente ≤0.5 L Vertical 0.1 a 0.2 NWS

Concreto Toda la presa Pendiente del valle ≤0.1 USACE

Arco “ 0 a pendiente del valle ≤0.1 FERC

(0.8 x L) a L 0 a pendiente del valle ≤0.1 NWS

Concreto Arco

Toda la presa

Pendiente del valle. Admitiéndose la geometrización

trapezoidal

Instantánea. Entre 5 a 10

minutos

Guía Técnica Española para la

Clasificación de Presas según su Riesgo

Potencial

Basado en las recomendaciones anteriores se ha seleccionado el siguiente criterio para el análisis de la falla de la presa de Changuinola: Ancho de la Falla: multiples bloques 0.5L = 0.5*(595) = 300 m



Abril 2011 D-11

Tipo de Falla: Vertical (debido a las juntas inducidas verticales a cada 20 m) Tiempo de falla: 0.5 horas D.3.4 Hidrograma de la Rotura de Presa

La predicción del hidrograma de descarga por una brecha puede dividirse en dos partes:

Estimación de las características de las brechas (forma, profundidad, ancho, tasa de formación, etc.).

Tránsito del agua almacenada en el embalse y que ingresa al cauce a través de la brecha.

El hidrograma de salida en una rotura de presa depende de numerosos factores. Los factores más importantes de los que depende son las características físicas de la presa, el volumen del embalse y el modo de falla. Los parámetros que controlan la magnitud del pico de descarga y la forma del hidrograma de salida incluyen: las dimensiones de la brecha; la manera y el tiempo de desarrollo de la brecha; la profundidad y volumen de agua almacenada en el embalse; y el flujo de entrada en el momento de la rotura.

Los modelos disponibles para estimar caudales pico fueron divididos en dos:

Análisis de un caso de rotura de presa similar y utilización de fórmulas de estimación empíricas y

Modelos con base física. Fórmulas de estimación empíricas: A los efectos de establecer una primera aproximación al problema y un orden de magnitud de la onda de rotura, se utilizaron estas expresiones derivadas de análisis estadísticos de roturas reales. En el Cuadro Nº D7 se presentan los valores que se obtendrían para la presa Changuinola con fórmulas empíricas de uso más extendido (en unidades técnica internacional).

Cuadro Nº D7 Caudal Pico Durante Rotura

Nombre (fecha), variable independiente Ecuación

Caudal Pico (m3/s)

Froehlich (1995), f(Vw,hw) Qp = 0.607 Vw0.295hw

1.24 40,217

McDonald y Langridge-Monopolis( 1984,), f(Vw,hw)

Qp = 3.85 (Vw hw)0.411 71,185

McDonald y Langridge-Monopolis( 1984), f(Vw,hw)

Qp = 1.154(Vw hw)0.412 21,853

Kirkpatrik (1977), f(hw) Qp = 1.268 (hw+0.3)2.5 57,536

SCS (1981), f(hw) Qp = 16.6(hw)1.85 46,009

Reclamation (1982),f (hw) Qp = 19.1(hw)1.85 52,938

Costa (1985), f (S,hd) Qp = 0.981(S hd)(0.42) 25,995

Hagen (1982), f (S hd) Qp = 0.54(S hd)(0.50) 99,571



Abril 2011 D-12

Costa (1985), envolvente f(S,hd)

Qp = 2.634(S hd)(0.44) 113,362

Evans(1986), f(Vw) Qp = 0.72(Vw)(0.53) 23,627

Singh y Snorrason (1984), f(S) Qp = 1.776(S)(0.47) 18,165

Costa (1985),envolvente, f(S) Qp = 1.122(S)(0.57) 81,834

Singh y Snorrason (1984), f(hd)

Qp = 13.4(hd)(1.89) 80,743

Qp: descarga pico por la brecha calculada (m3/s).

Vw: es el volumen del embalse en el momento de la falla (m3) 331,810,000.00

hw: altura del agua en el embalse al momento de la rotura medida desde el nivel de piso de la brecha (m)

72.6

hd: altura de la presa (m). 100.0

S: capacidad de almacenamiento del embalse (m3). 340,000,000.00

Los resultados obtenidos muestran una muy alta dispersión (entre 113,362 y 18,165 m3/s) que producen una gran incertidumbre. Seis de las trece fórmulas predicen un valor de caudal pico entre 23,627 m3 y 46,180 m3/s. El promedio será un valor 33,980 m3/s.

Cuadro D8 Hidrograma de Salida para Rotura de La Presa

Curva del Embalse Froehlich (1995)

Elevación Volumen Caudal de salida

msnm m3 por la brecha

m3/s

80 3,000.00 -

100 8,190,000.00 2,728

120 57,960,000.00 4,646

130 105,650,000.00 9,365

140 169,360,000.00 15,520

145 169,444,442.00 17,963

150 247,500,000.00 22,999

155 292,230,000.00 27,226

160 288,888,885.00 30,222

165 341,110,000.00 35,099

170 452,110,000.00 41,886

172.6 483,660,000.00 44,720

Para el caso de la rotura con crecida extrema 1:10,000 años, el valor más cercano al promedio de la seis de las trece fórmulas es 44,720 m3/s y para el caso de la rotura con el nivel normal de operaciones a la cota 165, el caudal pico obtenido que sale por la brecha es de 35,099m3/s, por la fórmula de Froehlich.



Abril 2011 D-13

Modelos con base Física: Se utilizó el modelo de rotura del HEC-RAS, este modelo es el más ampliamente utilizado. Los datos ingresados fueron:

Forma de la brecha: trapecial

Tiempo de formación: 0.50 horas

Ancho de la Brecha de 300 m

Cota del fondo de la brecha: 100 msnm

Nivel de agua en el embalse a 165 msnm para rotura durante operación normal

Nivel de agua en el embalse a cota 172 msnm para rotura durante crecida extraordinaria de 1:10,000 años.

Conclusiones de los resultados de las Roturas. Utilizando el modelo de HEC-RAS de rompimiento de presa, el cual corresponde al modelo físico, se han obtenido los siguientes resultados:

Para el caso de la rotura con el nivel normal de operaciones cota 165, el caudal pico obtenido de resultado del HEC que sale por la brecha es de 29,998. m3/s (Ver Figura N° D5).

Figura N° D5

Hidrograma por Rotura con Operación Normal (165 msnm)

Para el caso de la rotura con el nivel 172.6 msnm con crecida extrema 1:10,000 años, el caudal pico obtenido por los resultados del HEC que sale por la brecha es 37,611m3/s. Ver Figura N° D6.



Abril 2011 D-14

Figura N° D6

Hidrograma por Rotura con Crecida Extraordinaria 1:10,000 años

El modelo empírico dio para el nivel normal un caudal pico de 35,099m3/s y para el nivel de crecidas máximas 44,720 m3/s. Los valores del modelo físico son inferiores a los obtenidos en el modelo empírico, en el primer caso un 20% y en el segundo caso un 15%. Para el presente análisis se usará el modelo físico propuesto por HEC-RAS.



Abril 2011 D-15

D.4 RESULTADOS DEL ANÁLISIS HIDRÁULICO

Los archivos de datos y los archivos de resultados del análisis hidráulico completo para los cuatro escenarios analizados se presentan en el Anexo Digital D1. Se realizaron las corridas de HEC-RAS para crecidas con períodos de retorno de 1:50, 1:100, 1:500, 1:1,00. 1:5,000 u 1:10,000 años. En este reporte se presentan solo los valores de 1:50 y 1:10,000 aunque en la Agenda Digital D1 se podrán encontrar todas las corridas y resultados. D.4.1 Datos Generales

El tramo del río y la localización de las secciones transversales generadas para el análisis se presentan en la figura N° D7.

Figura Nº D7

Esquemático de Tramos de Río y Secciones.



Abril 2011 D-16

Las secciones se han obtenido del plano generado con toda la data cartográfica en Civil 3D, estas secciones se introducen en el programa HEC-RAS. Se han considerado las secciones de control conocidas de los puentes Mabey y Torres, al igual que la sección de la L/T Fortuna-Chiriquí Grande-Changuinola-Frontera de ETESA sobre el río Changuinola. La totalidad de las secciones usadas para el análisis se encuentran en el Anexo Digital D1. D.4.2 Resultados Crecida Extraordinaria 1:10,000 años

HEC RAS genera los resultados en diferentes formatos, en forma gráfica y en tablas. En la figura N° D8 se presenta el perfil generado gráficamente para la crecida extraordinaria de 1:10,000 años. En el Anexo Digital D1 se presentan todos los resultados evaluados.

Figura Nº D8 Perfil Crecida Extraordinaria 1:10,000 años

0 10000 20000 30000 40000 500000

20

40

60

80

100

AES_CHANGUINOLA_8-04-2011 Plan: CORRIDA_CHANGUINOLA 04/08/2011

Main Channel Distance (m)

Ele

vation

(m

)

Legend

EG 10000 AÑOS

WS 10000 AÑOS

Crit 10000 AÑOS

Ground

CHANGUINOLA EJE CENTRAL RIO

La figura N°D9 muestra la salida del programa para la crecida de 1:10,000 años del programa HEC-RAS de manera gráfica. El programa permite exportar la información de la crecida referenciado a coordenadas y cotas reales.



Abril 2011 D-17

Figura Nº D9

Isométrico de Niveles de Agua y Secciones

49764.51

49000

48500

48000

47500

47000

46500

46000

43000

42500

42000 41000

38500

38000

37500 37000

36500 35500 34500 33500

33000

32500

32000

31500 30000

27500

27000

26500

26000

25500

25000

24000

23500

22500

21500

20000 18500 18000

17500

17000

16500

15500

15000

14500

14000

13500

13000

12500

11500

11000

10500

10000

9000

8500

7500

6500

6000

5500

5000

4000

3500

3000

2500

2000

1000

500

0

AES_CHANGUINOLA_8-04-2011 Plan: CORRIDA_CHANGUINOLA 04/09/2011

Legend

WS 10000 AÑOS

Ground

Bank Sta

Ineff

D.4.3 Verificación en Secciones de Control

En el trabajo de investigación se logró obtener cuatro secciones del río con levantamiento topográfico, nivel de crecida y caudal conocido. Esta información corresponde a trabajos de investigación y diseño independientes y los cuales se usaran para verificar el comportamiento del modelo hidráulico usado en el presente estudio. Estas secciones de control son:

Puente Mabey, diseñado y construido por el Consorcio Changuinola Civil Works (CCW).

Casa de Máquinas de Changuinola I diseñado y construido por el Consorcio Changuinola Civil Works (CCW)

L.T. Fortuna-Chiriquí Grande-Changuinola-Frontera diseñado y construido por ETESA.

Puente Torres sobre el rio Changuinola diseñado y construido por el Ministerio de Obras Públicas

Los resultados de HEC RAS en las secciones de control con respecto al criterio de diseño de cada estructura se presentan en el cuadro N° D10.



Abril 2011 D-18

Cuadro D9 Verificación en las Secciones de Control

Sección Estación Criterio

Diseño años

Elev. Diseño HEC RAS

m años nmsm nmsm

Puente Mabey 47000 1:100 80.6 83.12

37000 1:10,000 62.94 65.07

1:1,000 61.62 63.43

L/T ETESA 15500 1:100 17.8 17.18

Puente Torres 11000 1:100 11.6 9.81

CM Changuinola I

Conclusión de la Verificación. Los resultados comparativos obtenidos de la modelación del río Changuinola para el presente estudio con respecto a criterios de diseño establecidos para otras estructuras se presentan en el Cuadro D9. Las diferencias en esta verificación de resultados esta por el orden de 4% lo cual se considera aceptable y se puede concluir que el modelo esta calibrado. D.4.3 Resultados Rotura de Presa

Condición: Rotura de Presa en condición normal (nivel de embalse a 165.00 mnsm)

Figura Nº D10 Perfil de Crecida por Rotura en Condición de Operación Normal (165)

0 10000 20000 30000 40000 500000

50

100

150

200

AES_CHANGUINOLA_10-04-2011_165 Plan: AES_CHANGUINOLA_165 04/11/2011


Ele

vation

(m

)

Legend

EG Max WS

WS Max WS

Crit Max WS

Ground

CHANGUINOLA EJE CENTRAL RIO



Abril 2011 D-19

Condición: Rotura de Presa en condición normal (nivel de embalse a 172.00 mnsm)

Figura Nº D11 Perfil de Crecida por Rotura con Crecida Extraordinaria (172)

0 10000 20000 30000 40000 500000

50

100

150

200

INUNDACION_RIO_CHANGUINOLA Plan: Plan 02 04/05/2011


Ele

vation

(m

)

Legend

EG Max WS

Crit Max WS

WS Max WS

Ground

RIO CHANGUINOLA eje de rio chang

D.4.4 Resultados de la Inundación

El programa HEC-RAS, como resultado de sus corridas, presenta los resultados de la crecida en formato geo-referenciado que nos permite utilizar las herramientas de los programas de confección de mapas para colocar en diferentes capas esta información.

Figura Nº D12

Isométrico de Niveles de Agua y Secciones

49012.8

48000

47000

46000

45000 44000

43500

42500

41500

40000 39000 38500 38000

37000

36500

35500 35000 34000 33000

32000

31500 31000

30500

30000

27500 26500 25500

25000

24500

24000

23500

22000

19000

18000

17500 17000

16500

16000

15500

15000

14000

13500 12500

12000

11500 11000

10500

10000

9500

8500

7500

6500 3000

2000

1000

0

INUNDACION_RIO_CHANGUINOLA Plan: CORRIDA_PRUEBA 04/05/2011

Legend

WS 10000 AÑOS

Ground

Bank Sta



Abril 2011 D-20

D.4.5 Cuadros con resultados de la onda de las crecidas

Con los datos obtenidos de HEC-RAS procedemos a obtener los perfiles de las crecidas de los diferentes escenarios analizados, todos los resultados se encuentran en el Anexo Digital D1, en los Mapas de Inundación y a continuación se presenta un resumen de los perfiles de las crecidas tal cual se presentan en los mapas de inundación.

Figura N° D13 Recorrido de la Crecida Extraordinaria 1:10,000

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0

Dis

tan

cia

de

sd

e la

Pre

sa

(k

ms

)

Tiempo Transcurrido (horas)

RIO CHANGUINOLADESPLAZAMIENTODE LA ONDA

CRECIDA 1:10,000 AÑOS

Puente Torres

El Silencio

Figura N°14 Recorrido de la Crecida Extraordinaria 1:50

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

Dis

tan

cia

de

sd

e la

Pre

sa

(k

ms

)



CRECIDA 1:50 AÑOS

Puente Torres

El Silencio



Abril 2011 D-21

Figura N°15 Recorrido de la Crecida por Rotura en Operación Normal

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0

Dis

tan

cia

de

sd

e la

Pre

sa

(k

ms

)



ROTURA A 165

Puente Torres

El Silencio

Figura N°16 Recorrido de la Crecida por Rotura Durante Crecida Máxima

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0

Dis

tan

cia

de

sd

e la

Pre

sa

(k

ms

)



ROTURA A 172

Puente Torres

El Silencio



Abril 2011 D-22

Las distintas crecidas producen un tirante sobre el nivel del río que varía según las condiciones topográficas y condición hidráulica del río. En la figura N° D16 se reproduce el resumen de los tirantes de todas las condiciones analizadas:

Figura N° D17 Tirante de las Crecidas del Rio Changuinola

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0

TIR

AN

TE

(m

)

DISTANCIA DESDE LA PRESA (kms)

Río ChanguinolaTirante Resultado de Crecidas

1:50 años

1:100 años

1:500 años

1:1000 años

1:5000 años

1:10000 años

rotura 165

rotura 172



Abril 2011 D-23

D.5 MAPAS DE INUNDACION

Para la confección y presentación de los mapas de inundación para los diferentes escenarios se seguirán los siguientes procedimientos:

1. Sobre la base cartográfica preparada con la documentación recolectada, según se

indica en la sección D.1.2, se ha representado las cotas de las crecidas para los distintos escenarios analizados.

2. Se han preparado cuatro mapas de inundación correspondientes a los cuatro escenarios analizados.

3. Se han colocado de manera espaciada el tiempo y la altura de la crecida a lo largo del río Changuinola.

4. Sobre los mapas de inundación se han indicado las rutas de evacuación en caso de emergencia de crecidas.

En el Anexo C se presentan copias impresas de los Mapas de Inundación y en el Anexo Digital D1 se presentan copias digitales en formato PDF, Autocad y ArcGis.



Abril 2011 D-24

D.6 REFERENCIAS

TEXTO Y MANUALES

1. USA Geological Survey Guide for Selecting Manning's Roughness Coefficients. 2. Clasificación de presas y evaluación del riesgo con el modelo HEC-RAS, España. 3. Hidráulica de Canales, Ven Te Chow. 4. Clasificación de presas y evaluación del riesgo con el modelo HEC-RAS, España. 5. USA Geological Survey Guide for Selecting Manning's Roughness Coefficients 6. Norma Para la Seguridad de Presas. Autoridad de los Servicios Públicos de la

República de Panamá (ASEP) septiembre 2010. 7. Victor M. Ponce, M.ASCE1; Ahmad Taher-shamsi2; and Ampar V. Shetty3 8. Dam-Breach Flood Wave Propagation Using Dimensionless Parameters 9. Bruce W. Harrington, P.E. MD Dept. of The Environment Dam Safety Division 10. HAZARD CLASSIFICATIONS & DANGER REACH STUDIES FOR DAMS By 11. Utah State University and RAC Engineers & Economists. 12. Sanjay S. Chauhan1, David S. Bowles2 and Loren R. Anderson3 13. REASONABLE ESTIMATES FOR USE IN BREACH MODELING 14. DO CURRENT BREACH PARAMETER ESTIMATION TECHNIQUES PROVIDE 15. ManualBasico_HEC-RAS313_HEC-GeoRAS311_Español 16. CLASIFICACIÓN DE PRESAS Y EVALUCIÓN DEL RIESGO

CON EL PROGRAMA HEC-RAS. 17. HEC-GeoRAS42_UsersManual 18. Programa HEC_RAS. Hidrologic Engineering Center River analysis system 4.1.0 Jan

2010 HEC-RAS. Devoleped by the U.S. Army Corps Engineers 19. Programa HEC_RAS. Hidrologic Engineering Center River analysis system 4.1.0 Jan

2010 HEC-RAS. Devoleped by the U.S. Army Corps Engineers 20. Dam Break Flood Analysisi Bulletin 111 21. 44-30-602 Design Powerhouse Conceptual 22. Open Channel Hydraulics, Vente Chow. 23. Guía Técnica de Seguridad de Presas No. 4 – Avenida de proyecto. Comité Nacional

Español del Grandes Presas. 24. HEC-RAS, River Analysis System. User’s Manual. US Army Corps of Engineers. 25. Manual de Requisitos para Revisión de Planos. Ministerio de Obras Públicas. 26. Manual de Hidráulica. Horace William King.

MEMORIAS DE CALCULOS

1. EHP 008, Reservoir routing CH1. CG CONSORCIO GAVILÁN Reservoir Routing and Spillway Capacity for Maximum Operation Level +165.00, on the basis of the ETESA flood series 1975-2008 EHP 008 Changuinola I HPP Dag Wisæus January 29, 2010 FOR CONSTRUCTION (FCC).

2. Presa San Roque Transito de Crecida por Rotura. 3. EHP 008, Reservoir routing CH1. 4. PH_018_rev_2 Power House Conceptual Design Report. 5. PH_035 Report Presents Water Levels Downstream of the Powerhouse for Design

flow and Design Floods 6. Appendix 1 Hydrological report 7. Crecidas rio Changuinoa 2008 a 2009.



Abril 2011 D-25

8. QDIARIO-091-0103-CHANGUINIOLA-PE+æABLANCA-74-09 9. QDIARIO-0910301-CULUBRE-ANTE-CHANG-78-09 10. QDIARIOS-0910102-CHANGUINOLA-RISCO-71-2009 11. 44-30-602 Design Powerhouse Conceptual 12. 4178-10015_DCM_for_Final_Design_Rev.7 RCC Dam

PLANOS

1. Planos del diseño del Puente Mabey, planos de la presa, obra de desvío, casa de máquina, obra del caudal ecológico, planos del puente Torre, plano perfil de las torres de transmisión de alta tensión de ETESA.

2. Fotografías Aéreas con Referencia Geográficas (Ortofotos) Suministrados por AES Changuinola 1, S.A:



Abril 2011 D-26

D.7 ANEXO DIGITAL D1

Nombre del Archivo Descripción Tipo de Archivo

Directorio: Planos Generales Data Suministrada por el Técnico Nelson Martínez

Puente Vehicular Sobre el Río Changuinola – Torres, MOP Planta Perfil, Torre 122 a 132, L/T, ETESA. Work Site Info 090702

Levantamientos Topográficos en desembocadura del río Changuinola.

Planos de Estructuras Existentes en el Área del Proyecto Plano General PH Changuinola I

DWG PDF DWG PDF

Directorio: Mapas Mapas De Inundación Changuinola 1 Mapas De Inundación Changuinola 1 ANEXO C1 Localización General ANEXO C2 1-50 ANEXO C3 1-1,000 ANEXO C4 Rotura Nivel 165 ANEXO C5 Rotura Nivel 172

Mapas de Inundación, Anexos C1-C5 Mapas de Inundación, Anexos C1-C5 Localización General, Anexo C1 Mapa de Inundación, Anexo C2 Mapa de Inundación, Anexo C3 Mapa de Inundación, Anexo C4 Mapa de Inundación, Anexo C5

Geodata base de Arview DWG PDF PDF PDF PDF PDF

Directorio: HEC-RAS Planta de Alineamiento y Estaciones Perfil y Secciones 1-50 Perfil y Secciones 1-100 Perfil y Secciones 1-500 Perfil y Secciones 1-1,000 Perfil y Secciones 1-5,000 Perfil y Secciones 1-10,000 Perfil y Secciones Rotura Nivel 165 Perfil y Secciones Rotura Nivel 172 CHANGUINOLA HR crecidas CHANGUINOLA HR rotura165 CHANGUINOLA HR rotura172 Resultados de Análisis HEC-RAS

Alineamiento y secciones a lo largo del río Data Geométrica por estaciones Data Geométrica por estaciones Data Geométrica por estaciones Data Geométrica por estaciones Data Geométrica por estaciones Data Geométrica por estaciones Data Geométrica por estaciones Data Geométrica por estaciones Data Corridad Hec Ras crecidas Data Corridad Hec Ras rotura165 Data Corridad Hec Ras rotura172 Resultados y Graficas de HEC-RAS

DWG PDF PDF PDF PDF PDF PDF PDF PDF Winrar Winrar Winrar Excel



Abril 2011 D-27

Directorio: AES-CCW

- 13-33-1070/F - 13-33-1071/K - 13-33-1072/D - 13-33-1073/B - 15-84-1100/F - 15-84-1101/E - 15-84-1102/F - 15-84-1103/E - 15-84-1105/D - 15-84-1106/C - 15-84-1107/ - 10-33-1050/D - 10-33-1051/C - 10-33-1054/B - 12-33-1052/C - 12-33-1053/C - 10-11-1070/C - 10-11-1071/C - 10-11-1072/C - 41-33-1105 - 632110-3(Puente MABEY) - 4410-1003 - 41-33-1117 - 41-11-1102 - 41-33-1105 - 41-10-1100 - 41-33-1106 - 41-11-1100 - 41-33-1103 - 41-33-1107 - 44-10-1002 - 44-10-1001 - 44-30-602 - 22T3B-CL-BASE+s001 - 23T3B-CL-BASE+s001 - 24T3B-CL-BASE+s001 - 25T3B-CL-BASE+s001 - 26T3B-CL-BASE+s001 - 27T3B-CL-BASE+s001 - 28T5b-CL-BASE+s001 - 29T5b-CL-BASE+s001 - 30T5b-CL-BASE+s001 - 31T5b-CL-BASE+s001 - 32T5b-CL-BASE+s001 - 33T5b-CL-BASE+s001 - 34T5b-CL-BASE+s001

Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW Planos de Construcción CCW

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Abril 2011 D-28

Directorio: Documentos Ph-018rev2 (Power House Conceptual Desing Reports). Ehp 008 (Reservoir Routing Ch). 4178-10015-Dcm,(For-Final-Desing-Rev7 Dam) Ph-035 (Report Presents Water Levels Downstream Of The House For Desing Flow And Floods). 4178-10753-Dcm (Instrumentation Specification) Apendix Hidrological Report Estudio De Factibilidad Resumen Ejecutivo Estudio Hidrológico

Memoria de Cálculos Memoria de Cálculos Memoria de Cálculos Memoria de Cálculos

Memoria de Cálculos



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Abril 2011 E-1

ANEXO E - PLAN DE SIMULACRO PARA OPERADORES DE LA PRESA

E.1 PLAN DE SIMULACRO PARA OPERADORES DE LA PRESA

E.1.1. Objetivo

El objetivo que se quiere con la capacitación del personal operador de la presa es que

adquieran los conocimientos y capacidad de reacción para que, en el momento que sea

necesario, activar y dar seguimiento al Plan de Acción Durante Emergencia.

Para alcanzar los objetivos de este plan se deberá seguir los siguientes pasos:

1. Asegurar que todo el personal forme parte del plan, lo haya estudiado y tenga

conocimiento del mismo desde el momento de su incorporación a la organización de

la operación de la central.

2. Realizar actividades de simulacro de las emergencias establecidas en el PADE.

En el capítulo 6 de este PADE, se definen los procedimientos de actuación, estableciendo

las circunstancias que permiten detectar el incidente que causa la situación y su clasificación

en los cuatro posibles niveles de escenarios según la importancia del suceso.

El simulacro se llevará a cabo mediante un ejercicio en el que se ensayaran las medidas a

seguir ante una situación hipotética de emergencia. Abarcar todas las fases contempladas

para una situación de emergencia real.

E.1.2. Frecuencia y duración del simulacro

Para habituar y disciplinar el comportamiento del equipo, se realizará el simulacro de

algunas de las situaciones contempladas en el capítulo 6, del presente plan de emergencia

al menos una vez cada tres años.

Los ejercicios de simulacro se realizan cuando la central hidroeléctrica este en situación

normal y en una época del año en que las circunstancias permitan prever, con cierta

garantía que no va a acontecer un incidente que genere una situación extraordinaria o de

emergencia real.

La duración del ejercicio del simulacro será como mínimo de 24 horas.

El ejercicio se interrumpirá cuando su desarrollo acontezca con situación extraordinaria o de

emergencia real o sea imprescindible la atención del personal para garantizar la operación

normal de la central.



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E.1.3. Personal Implicado en el Simulacro

El Gerente de AES Changuinola, como el coordinador del PADE, serán los encargados de

programar, coordinar y dirigir el simulacro se la situación de emergencia.

En el ejercicio se implicará a todo el personal necesario para llevar a cabo las tareas a

realizar de acuerdo a la situación de emergencia en simulacro.

Se excluirá de la participación del ejercicio, total y parcialmente, al personal necesario para

mantener la central en operación norma durante el simulacro.

Se implicará en el ejercicio a las personas y organismos externos que el Plan de

Emergencia establezca.

E.1.4. Fases del simulacro

El simulacro de las situaciones de emergencia se realizará en cinco fases, paralelas a las

establecidas en una situación normal, llevando una bitácora de todas las acciones

ejecutadas:

Fase 1: Detección del Evento

Fase 2: Determinación del Nivel de Emergencia

Fase 3: Niveles de Comunicación y Notificacion

Fase 4: Acciones Durante la Emergencia

Fase 5: Terminación

Durante el desarrollo del ejercicio del simulacro durante la emergencia, el equipo controlará

y registrará en la bitacora todas las acciones que se desarrollen y se pondrá mayor interes

en los siguientes aspectos:

Utilizacion de los sistemas de comunicación.

Tiempo de respuesta del personal.

Comprobación de los sistemas basicos de comunicación y energía.

Medidas de seguridad y protección personal.

Adquisicion de datos de auscultación.

Seguimiento y control de los equipos de instrumentación del embalse.



Abril 2011 E-3

E.1.5. Limitaciones y alcances del simulacro

No se permitirá el trafico de personas o vehículos salvo que sean imprescindible dentro del ejercicio del simulacro. Las comunicaciones deberán estar disponibles para el ejercicio. En particular el Coordinador del PADE deberá:

Elaborar la ficha descriptiva estableciendo el tipo de alerta a simular y las instrucciones generales sobre el simulacro..

Plantear al operador de la presa hipotéticas circunstancias especiales que pudieran surgir durante el desarrollo del ejercicio.

Programar una reunión formativa con el personal de la presa donde se revisen los métodos de actuación frente a situaciones de emergencia.

Redactar un informe final del ejercicio.

E.1.6. Informe Final del Simulacro AES Changuinola realizará un informe sobre el desarrollo del ejercicio del simulacro, que será remitido a ASEP. En el mismo se reportarán todas las incidencias, observaciones, conclusiones y recomendaciones que permitan introducir mejoras en los procedimientos de actuación. El contenido mínimo el informe será el siguiente:

Descripción Comentarios

Fecha y hora de comienzo y final del ejercicio

Emergencia Simulada La que corresponda

Tipos de Alertas a establecer Blanca, verde, amarilla y roja

Personal Implicado

Acciones Realizadas Comunicaciones, comprobaciones y tiempos de respuesta

Anomalías e incidencias Descripción de las dificultades y carencias que se hayan podido presentar

Valoración del Ejercicio Evaluacion del personal, las comunicaciones, los equipos y total del simulacro

E.2. SISTEMAS DE AVISOS PARA SIMULACROS

E.2.1 Sirena Acústica

Las sirenas acústicas instaladas permitirán dar la alerta a los poblados que se encuentren ubicados en las zonas inundables. La sirena de aviso será utilizada exclusivamente para notificar señales de alerta amarilla y roja. Los sonidos en decibeles que se dispongan para cada caso serán establecidos por el



Abril 2011 E-4

Cuerpo de Bomberos Local, de forma tal que cubra un nivel sonoro en zonas urbanas y en zonas rurales. La sirena durante simulacros será avisada con anticipación a las entidades públicas y de protección civil que estén relacionadas con los niveles de emergencia alertados.

E.2.2 Comunicación Durante el simulacro, el sistema de comunicación que se utilizara para notificar la alerta deberá mantener comunicación redundante con la sala de emergencia de la presa y los puntos donde están ubicadas las sirenas de aviso. Durante el simulacro se verificará la eficacia de los medios primarios de comunicación, con las instituciones que en cada caso corresponda. También se verificará el funcionamiento de otros medios de comunicación disponibles en la actualidad que presenten una garantía y fiabilidad en dicha comunicación. En caso de falla de cualquiera de los sistemas de comunicación se deberá implementar los sistemas alternos de comunicación.



Abril 2011 F-1

ANEXO F – DIRECTORIO DE CONTACTOS ALTERNATIVO

En caso de no poderse contactar a la persona responsable en el flujo de comunicación para la respectiva alerta se debe proceder a comunicar con el superior jerárquico.

INSTITUCION O EMPRESA

NOMBRE CARGO CONTACTO

AES CHANGUINOLA

Jose Calvo Gerente Planta

Oficina: 758-3059 Celular:6618-1106 Correo: [email protected]

ETESA PANAMA

Fernando Marciscano

Gerente Oficina: 501-3802/3801/3800 Celular: Correo: [email protected] [email protected]

ETESA – CND PANAMA

Carlos A. Barreto

Gerente Oficina: 230-8100/8103 Celular: Correo: [email protected] [email protected]

ETESA – HIDROMET PANAMA

Ivan Jaramillo Gerente Oficina: 501-3849 Celular: Correo: [email protected]

SINAPROC PANAMA

Arturo Alvarado

Director Oficina:316-3200 Celular: Correo: [email protected]

BOMBEROS PANAMA

Edgar Salazar Capitán Oficina: 512-6160 Celular: Correo

POLICIA NACIONAL PANAMA

Gustavo Pérez Director Oficina: 511-9435 Celular: Correo: [email protected]

HOSPITAL REGIONAL CSS DE CHANGUINOLA

Antonio Chong Director Oficina: 7588232/758-8295 Celular: Correo:

MUNICIPIO CHANGUINOLA

Luis Lorenzo Alcalde Oficina: 758-8560/8561 Celular: Correo:

CRUZ ROJA PANAMA

Jaime Fernández

Director Oficina: 315-1429/1401 Celular: Correo:[email protected]

HOSPITAL CSS CHANGUINOLA

Antonio Chong Director Oficina: 758-8570 Celular: Correo: www.css.gob.pa

HOSPITAL CSS PANAMA

Guillermo Sáez Llorens

Director Oficina: 503-60-32/2532 Celular: Correo: www.css.gob.pa

CENTRO DE SALUD CHANGUINOLA

Franklin Vega Director Oficina: 512-9240/512-9201/9202 Celular: Correo: www.minsa.gob.pa

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]



Abril 2011 F-2

HOSPITAL SANTO TOMAS PANAMA

José Terán Director Oficina: 507-4122/5600 Celular: Correo: www.hst.gob.pa

MIVI CHANGUINOLA

Donar Cáceres Director Regional

Oficina: 758-6355 Celular: Correo: www.mivi.gob.pa

MIVI PANAMA

Carlos Duboy Director Oficina: 579-9230/9202/0000 Celular: Correo: www.mivi.gob.pa

MEDUCA CHANGUINOLA

Edwin Cordón Director Regional

Oficina: 758-9099 Celular: Correo: [email protected]

MEDUCA PANAMÁ

Lucynda Molinar

Ministra de Educación

Oficina: 511-4400/515-7300 Celular: Correo: [email protected]

MOP CHANGUINOLA

Jessica Romero

Directora Regional

Oficina: 757-9302 Celular: Correo: www.mop.gob.pa

MOP PANAMÁ

Federico Suarez

Director

Oficina: 507-9400/9481 Celular: Correo: www.mop.gob.pa

IDAAN PANAMÁ

Manuel González Ruiz

Director

Oficina: 523-8570/8567 Celular: Correo: www.idaan.gob.pa

IDAAN CHANGUINOLA

Anel Arauz

Director Regional

Oficina: 757-9588 Celular: Correo: www.idaan.gob.pa

CORREGIDORA DE CHANGUINOLA

Eneida Quintero

Corregidora

Oficina: 758-8928 Celular: Correo: www.idaan.gob.pa

GOBERNADOR DE CHANGUINOLA

Jose Brown Gobernador Oficina: 758-8313 Celular: Correo: www.mingob.gob.pa

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