ACTUALIZACION DE LOS ESTUDIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS PRESAS DE COLAS EN LA ALTA CUENCA DEL RIO PILCOMAYO
DECTN
ANEXO 11 GUIA DIDACTICA PARA LA VALORACION DE RIESGOS DE FALLAS
METODO El Método de análisis de fallas utilizado en este informe es el Método FMEA( Faillures Modes and Effect Analices) que se presenta en el informe final en las páginas 75 a 82 donde se describen los fundamentos del método y las 5 etapas para su aplicación. En éste anexo se presenta una guía didáctica de cómo se utilizó el método para los 4 diques seleccionados para facilitar la comprensión de cómo se calculó el nivel de riesgo. En primer lugar se debe aclarar que el análisis modos de fallas se aplicó tanto a los componentes estructurales del dique como a las posibles fallas de gestión del dique en un solo análisis ya que si eventualmente colapsara alguno de los diques de la cuenca alta del Pilcomayo podría ser por fallas de diseño, de construcción o por fallas de operación durante el llenado y post cierre del dique; esta no es la concepción original de la metodología FMEA, pero si es una aplicación válida a los propósitos de este estudio y por ello es necesario esta guía didáctica. Preguntas claves del método El método de análisis utilizado es el FMEA se fundamenta en BUSCAR RESPUESTAS A TRES PREGUNTAS CLAVES: Que puede fallar ? Que posibilidad hay de que esto ocurra? Que consecuencias puede tener ? (la falla o accidente) En nuestro caso, para la pregunta Qué puede fallar? Se aplicó la etapa 3 que desarrollamos a continuación
ETAPA No 3: MODOS DE FALLA POSIBLES PARA CADA COMPONENTE DEL DIQUE SAN ANTONIO QUE COMPROMETAN SU ESTABILIDAD Se consideró: Materiales con que está construido el dique.Puede ser las mismas colas de deposición, o materiales de préstamo, en ambos casos la granulometría del material, las propiedades de cohesión y el grado de compactación son fundamentales para la estabilidad y la impermeabilidad del dique. Esa caracterización se realizó con los análisis granulométricos que se presentan para cada dique y los test de compactación in situ Y en base a estos datos se determinó si los materiales empleados para la construcción del dique y las subsecuentes etapas de elevación fueron adecuados o nó.
Consultora Metalúrgica Ambiental: OROZCO COLLAZOS Pasaje Achá 106, Tel. 591-2-5262284, Cel.79496197, E-mail:
[email protected]. Oruro - Bolivia
ACTUALIZACION DE LOS ESTUDIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS PRESAS DE COLAS EN LA ALTA CUENCA DEL RIO PILCOMAYO
DECTN
Sistema de derivación de drenaje de la cuenca En el emplazamiento de un dique de colas se debe prever que el drenaje pluvial del área aguas arriba del dique no ingrese a la presa para evitar una inundación que ponga en riesgo al dique por desborde y evitar también que material de arrastre de sedimentos ingrese al dique disminuyendo su capacidad de almacenamiento. Se verificó si el dique estaba protegido o nó por una zanja de coronación para el desvío de las escorrentías superficiales aguas arriba y si el perfil y sección transversal de la zanja eran las adecuadas considerando la máxima crecida que podría presentarse en el baso de influencia hacia el dique. Riesgo de sismo Las aceleraciones tanto horizontales como verticales que produce un sismo pueden afectar la estabilidad del dique y por tanto deben considerarse en el diseño antes de la construcción y también en el cálculo del factor de seguridad. Aunque la zona en que están ubicados los diques en la cuenca alta del Pilcomayo no es un área sísmica, se consideró que el Instituto de Sismografía de la Univesidad de San Andres y el Servicio Geológico de Bolivia establecieron un factor de aceleración por sismos de 0.5 g. y en visita al área del dique se verifico si ese factor debía ser aumentado o conservado dependiendo de la topografía y tipo de suelos o rocas sobre los que se fundó el dique Estabilidad El factor de estabilidad debe ser verificado y revisado periódicamente en un dique para establecer si se conserva dentro de los márgenes de diseño o dentro de los índices mínimos exigidos ( F > 1,2 mínimo). Para cada dique se hizo el recalculo del factor de seguridad con el programa Geo Slope, siguiendo el método de Morgenstern – Price, que es el más completo porque calcula el Factor de Seguridad por momentos y fuerzas que actúan sobre el talud del dique, lo que hace más confiable el cálculo. Sistema de gestión de aguas Se refiere a los métodos de evacuación del agua del espejo de aguas del dique que puede ser por bombeo, rebalse por esclusa o por chimenea, torres o cachimbas conectadas a un sistema de dedos o canales de drenaje en la base. Los canales de colecta se refieren a los canales de recolección de las aguas retiradas del dique, si no comprometen por socavación la base fundamentos del dique y si están impermeabilizados o no en una distancia suficiente para no provocar humedad en la base del dique. Se revisó si había riesgos de obstrucción durante la operación y el post cierre Sistema de deposición de residuos La descarga de residuos al dique puede hacerse por bombeo, ductos de poliuretano, canal abierto según el caso y una vez que la pulpa ingresa al dique debe ser distribuida a lo largo del perímetro por ciclonaje o espigots, manteniendo una playa de consolidación de los Consultora Metalúrgica Ambiental: OROZCO COLLAZOS Pasaje Achá 106, Tel. 591-2-5262284, Cel.79496197, E-mail:
[email protected]. Oruro - Bolivia
ACTUALIZACION DE LOS ESTUDIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS PRESAS DE COLAS EN LA ALTA CUENCA DEL RIO PILCOMAYO
DECTN
sedimentos para garantizar estabilidad, en ésta pregunta se buscó determinar cuál es el sistema de deposición de residuos empleados y si había un control del espejo de agua para mantener una playa de consolidación a lo largo del perímetro del dique. Operación del dique Un riesgo muy grande sobre la estabilidad del dique de colas es cuando no se tiene establecido un manual de operación y no se controlan revanchas mínimas, humedad en el dique con los piezómetros, velocidad de crecimiento del dique etc. En las inspecciones realizadas se controlaron estos factores de riesgo y se indagó si había documentación sustentadora. ETAPA 4: ASIGNACION DE NIVEL DE LA PROBABILIDAD DE QUE OCURRA UNA FALLA Esta etapa responde a la pregunta Que posibilidad hay de que esto ocurra? Se han considerado cada uno de los “componentes del dique y causales de riesgo” susceptibles de presentar alguna falla para la estabilidad del dique asignando un nivel de probabilidad de que ocurra la falla. Se ha definido una escala para la asignación del nivel de probabilidad de que ocurra una falla en el dique con un código numérico y nivel descriptivo que se explica en la siguiente tabla. El nivel 1 con código descriptivo despreciable se aplicara si la probabilidad de que ocurra la falla es muy bajo o no debiera ocurrir por haberse tomado la previsión necesaria en el diseño y construcción del dique El nivel 2 con código bajo se aplicará cuando el incidente de falla no comprometa la estabilidad del dique porque podrá ser reparada oportunamente. El nivel 3 con código elevado es un tipo de falla que se puede presentar frecuentemente por el modo de operación y control actual del dique o por incidentes no previstos.
Consultora Metalúrgica Ambiental: OROZCO COLLAZOS Pasaje Achá 106, Tel. 591-2-5262284, Cel.79496197, E-mail:
[email protected]. Oruro - Bolivia
ACTUALIZACION DE LOS ESTUDIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS PRESAS DE COLAS EN LA ALTA CUENCA DEL RIO PILCOMAYO
DECTN
En la “Frecuencia o potencial” y en el “ejemplo tipo” de las dos últimas columnas de la tabla se señala por ejemplo: Para código 1 La probabilidad es despreciable porque no debe ocurrir ya que debía haberse previsto en el diseño y construcción del dique y se deben haber tomado los recaudos necesarios, el ejemplo se refiere a que si sucediera una crecida máxima, todos los canales de derivación de escorrentías deben tener las dimensiones y secciones necesarias como para absorber esa crecida sin riesgo para el dique de colas. Para código 2 La probabilidad es débil y puede presentarse una vez en la vida del dique, el ejemplo tomado de una rotura de un conducto o tubería es porque eso puede suceder una sola vez, si el conducto o tubería se rompe o presenta una fuga, lo que corresponde es su reemplazo y en ningún caso una reparación Para código 3 La probabilidad es elevada porque puede suceder varias veces en la vida del proyecto, como ejemplo se menciona erosión en la torre de decantación, otro ejemplo podría ser el congelamiento de una tubería que transporta pulpa o agua hacia o desde el dique y que por ese efecto se rompa o fisure la tubería, esa probabilidad puede ser alta si se presentan temperaturas extremas bajo cero y no se usan materiales adecuados o no se tiene personal o cámaras de video de supervisión para inspección visual constante. ETAPA No 5: IDENTIFICAR EL NIVEL DE CONSECUENCIAS DE CADA FALLA CONFORME A UNA ESCALA DE IMPACTO AMBIENTAL PARA LA CUENCA ALTA DEL PILCOMAYO Esta etapa responde a la pregunta accidente)
Que consecuencias puede tener ? (la falla o
Para determinar el nivel de consecuencias en caso de ocurrir una falla o accidente , primeramente se ha considerado 4 parámetros de magnitud que son Amplitud del impacto
A
Duración del impacto
D
Sensibilidad del medio receptor
S
Percepción del público
P
Y cada parámetro ha sido evaluado en un nivel de importancia en escala 1 a 3 según los siguientes criterios:
Consultora Metalúrgica Ambiental: OROZCO COLLAZOS Pasaje Achá 106, Tel. 591-2-5262284, Cel.79496197, E-mail:
[email protected]. Oruro - Bolivia
ACTUALIZACION DE LOS ESTUDIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS PRESAS DE COLAS EN LA ALTA CUENCA DEL RIO PILCOMAYO
DECTN
Esta etapa es la más difícil del método FMEA porque requiere conocimiento del tema en análisis (dique de Colas), conocimiento del área de influencia de cada dique (mínimamente micro cuenca o área de drenaje natural), poseer conceptos básicos de calidad ambiental y de indicadores aplicables en un estudio de Evaluación de Impacto Ambiental. Normalmente se requiere un grupo multidisciplinario de especialistas para hacer la calificación de consecuencias lo cual no siempre es posible disponer y en ese caso se debe evaluar el nivel de consecuencias en función del interés para el cual se hace el análisis de riesgo (puede ser el de proteger una cuenca, gestionar una licencia ambiental o determinar el valor de una prima por póliza de seguros, en nuestro caso se decidió evaluar las consecuencias por el posible impacto sobre la micro cuenca y sus pobladores porque serían los primeros en recibir las consecuencias si sucediera un evento negativo. Los siguientes ejemplos para el caso del Dique Lambol Choroma (pg. 82-87) aclaran los conceptos adoptados para la ponderación de las magnitudes de los posibles impactos considerando la guía de la tabla anterior:
Consultora Metalúrgica Ambiental: OROZCO COLLAZOS Pasaje Achá 106, Tel. 591-2-5262284, Cel.79496197, E-mail:
[email protected]. Oruro - Bolivia
ACTUALIZACION DE LOS ESTUDIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS PRESAS DE COLAS EN LA ALTA CUENCA DEL RIO PILCOMAYO
DECTN
CODIGO MAGNITUD DEL IMPACTO CONSECUENCIA COMPONENTE DEL DIQUE EVALUADO NUMÉRICO AMPLITUD DURACION SENSIBILID P.PUBLICO 1 DIQUE DE COLAS 1,1 DIQUE CONSTRUIDO CON RESIDUOS DE COLAS 3 2 2 2 3 1,2 Sistema de derivación de drenaje de cuenca 3 2 2 2 3 1,3 Riesgo de sismo ** 1 1 1 1 1 1,4 Estabilidad 1 1 1 2 1 2 SISTEMA DE GESTION DE AGUAS 2,1 1,2 TorresSistema (cachimbas) de drenaje 1 2 2 1 Código dey dedos derivación de drenaje 1de cuenca 2,2 Canales de colecta y evacuación de efluentes 1 1 2 2 1 3 SISTEMA DE DEPOSICION DE RESIDUOS Amplitud de impacto 3 porque si colapsaran los canales de derivación del drenaje aguas 3,1 delSistema bombeo 1 1 riesgo 1 de 1que las escorrentías 1 arriba diquedede colas que lo protegen pondrían en 3,2 Batería de ciclones de espesamiento 1 1 1 1 1 superficiales del vaso de la microcuenca donde está el dique rebasen la capacidad de 3,3 Ductos o conductos de transporte de pulpa 1 1 2 2 1 retención del dique de colas y si colapsara el dique por 2éste motivo aunque sea 3,4 Control del espejo de agua 1 1 2 1 parcialmente afectaría gran número de cultivos. 4 OPERACIÓN DEL un DIQUE 4,1 Revancha 3 3 2 1 2 Duración de impacto 2 (Humedad porque el sulfurosos 4,2 Impermeabilización enarrastre el muro) de sedimentos 2 2 2 2 y reactivos 2 químicos que4,3podrían salir del dique tardarían varias décadas en ser recogidos y neutralizados Piezómetros y sistemas de control 2 2 2 1 2
completamente Sensibilidad del medio receptor 2 porque las aguas y suelos que serían afectados se destinan a la agricultura Percepción del público 2 porque las comunidades asentadas en la cercanía del dique son muy sensibles a cualquier incidente y constantemente están haciendo seguimiento a los acontecimientos en el dique, podría haberse calificado 3, pero ese valor está reservado para áreas protegidas, reserva autóctona o área de turismo intensivo Consecuencia del impacto Para determinar la consecuencia del impacto se recogen los valores de la ponderación de las magnitudes anteriores: A=3 D=2 S=2 P=2 Y considerando la siguiente tabla para calificar el nivel de consecuencias del impacto (ver pg.90 el informe) le corresponde un nivel de consecuencia de 3 por tener A en el nivel 3 y todos los otros criterios en nivel 2-
Consultora Metalúrgica Ambiental: OROZCO COLLAZOS Pasaje Achá 106, Tel. 591-2-5262284, Cel.79496197, E-mail:
[email protected]. Oruro - Bolivia
ACTUALIZACION DE LOS ESTUDIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS PRESAS DE COLAS EN LA ALTA CUENCA DEL RIO PILCOMAYO
DECTN
Cálculo del nivel de Riesgo Como el riesgo se calcula con la siguiente relación: RIESGO = PROBABILIDAD X CONSECUENCIA Siendo la probabilidad de falla = 2 Consecuencia de la falla
=2
Luego el riesgo es R = 2 x 2 = 4 que corresponde a un nivel ALTO ESTE VALOR REFLEJA EL RIESGO QUE SE CORRE PORQUE NO EXISTEN CANALES DE DERIVACION DE DRENAJE EN EL DIQUE LAMBOL
Comentarios a) La ponderación de las magnitudes de impacto se hace con la participación de un grupo de expertos o personas calificadas que conocen del tema en análisis y sobre todo que conocen el sitio o región donde está el dique para emitir opinión sustentable (en nuestro Consultora Metalúrgica Ambiental: OROZCO COLLAZOS Pasaje Achá 106, Tel. 591-2-5262284, Cel.79496197, E-mail:
[email protected]. Oruro - Bolivia
ACTUALIZACION DE LOS ESTUDIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS PRESAS DE COLAS EN LA ALTA CUENCA DEL RIO PILCOMAYO
DECTN
caso recurrimos a dos profesionales externos que junto a nosotros realizamos la ponderación de las magnitudes promediando las puntuaciones individuales. b) El nivel de consecuencias de impacto (pg 90 del informe) se realiza considerando las 4 columnas de la tabla y verificando si existe correspondencia razonable. c) El cálculo del riesgo por la relación: Riesgo = Probabilidad x Consecuencia Es la valoración final del análisis de riesgo por el método AFSM, sin embargo la prudencia y la experiencia del evaluador es siempre recomendable, porque al igual que en el caso de tramitar una póliza de seguros, donde las condiciones y procedimientos estén bien señalados, la calificación de la prima o la liberación de la póliza exige una verificación adicional individual al sujeto de asignación para constatar si existen algunos detalles complementarios que debieran tomarse en cuenta y es eso lo que se pretendió hacer con los comentarios sobre algunos de los componentes de los cuales posiblemente el lector no tenga la suficiente información
Consultora Metalúrgica Ambiental: OROZCO COLLAZOS Pasaje Achá 106, Tel. 591-2-5262284, Cel.79496197, E-mail:
[email protected]. Oruro - Bolivia