Embalses de fines múltiples En el esquema usual de desarrollo de una cuenca, se utiliza todo el flujo que puede regularse adecuadamente. El agua disponible se asigna entre las distintas necesidades, de acuerdo a un sistema de prioridades. Las necesidades de más alta prioridad se satisfacen siempre que sea posible, mientras que las demás sólo se sirven cuando hay suficiente agua disponible. Los objetivos a los que generalmente atiende un proyecto son los siguientes: abastecimiento de agua potable; riego agrícola; generación de energía; control de crecidas; navegación; reducción de contaminación; uso industrial; recreación, estética; conservación de pesca y vida silvestre; j) control de sedimentos y salinidad; k) recarga de aguas subterráneas. La mayoría de los embalses de acumulación sirven a varios de estos fines. Generalmente no es posible adjudicar una porción fija a cada objetivo. Lo usual es que esa adjudicación se limite a casos de emergencia. Por ejemplo, por encima de la parte de 1 almacenamiento muerto se crea una zona preservada para circunstancias excepcionales, como realizar descargas aguas abajo en caso de riesgos sanitarios imprevistos, reserva para incendios, etc. a) b) c) d) e) f) g) h) i) Del mismo modo los embalses pueden incluir un almacenamiento de emergencia para controlar crecidas, evitando que éstas sobrepasen la presa. Sin embargo la mayoría de los fines se sirven con el mismo almacenamiento y sus necesidades se tratan de compatibilizar por medio de normas de operación de diversa complejidad. 1 Sector inferior del embalse, ubicado por debajo del nivel más bajo utilizado en su explotación. ¿Qué son, y cómo se manejan los embalses? Para la presente explicación, un embalse podría definirse como un reservorio o acumulación de agua dentro de un curso fluvial, formado naturalmente (lago natural), o artificialmente mediante la incorporación de una presa de retención en el cauce; o fuera del río, mediante la derivación del agua hacia una cuenca lateral, donde luego es embalsada. Un reservorio de estas características actúa, en principio, modificando la secuencia de caudales que presenta el curso de agua a lo largo del tiempo, representada a través de un 1 hidrograma . De esta manera, puede atenuar un pico de crecida desembalsando el mismo volumen afluente en un período de tiempo más extendido, o guardar agua en un período rico del año hidrológico, para utilizarse en el período de éste en el que los afluentes son menores que las demandas. La existencia de lagos naturales en una cuenca permite un régimen fluvial relativamente más regular que el de una que no los posee. Todo embalse se construye para satisfacer uno o más propósitos: por ejemplo reserva para el abastecimiento de agua para uso humano, para riego, la formación de un volumen libre que actúe como atenuador de crecidas, la formación de un salto para generación de energía eléctrica, la complementación de la operación de otro embalse, etc. Ese objetivo o propósito determina su diseño, y en general, en gran medida su posterior manejo u operación. A partir de determinada capacidad, relacionada con el volumen que estacional o anualmente aporta un río, un embalse puede adquirir condiciones de regulación estacional, esto es, de diferir la erogación, o de transferir cierto volumen de agua, de uno a otro subperíodo del período hidrológico2 de un río o cuenca. En algunos casos, esta condición puede extenderse más allá del período hidrológico, para proveer regulación interanual. Un embalse se diseña para un rango normal de operación, limitado por sendos niveles, Máximo y Mínimo de operación normal, y un rango extraordinario, por encima o por debajo del anterior, limitados respectivamente, por un nivel Máximo Extraordinario, y por un nivel Mínimo Extraordinario. En algunos diseños, ambos máximos y mínimos coinciden respectivamente. 2 1 Hidrograma: representación gráfica de la evolución en el tiempo (abscisas), de los Caudales (ordenadas), de un curso de agua. Período de 12 meses entre las fechas medias de estiaje (período de mínimos afluentes) de un río. En nuestro caso, el Período Hidrológico se extiende del 1 de Abril al 31 de Marzo de cada año. Diques y Embalses Neuquén y Limay sobre los ríos A principios del siglo pasado, la Dirección General de Irrigación de la Nación, construyó el Dique Nivelador Ing. Ballester, como obra de cabecera de nivelación para la derivación para riego (e hidroelectricidad en pequeña escala) del alto valle del río Negro, e inferior del río Neuquén, y para derivación de los picos de crecida hacia la cuenca Vidal, o Lago Pellegrini. Entre 1970 y 1993, el Estado Nacional realizó aprovechamientos hidroeléctricos en los cursos medios de los ríos Limay y Neuquén, mediante la incorporación de presas de embalse o de derivación, las que a la vez contribuyen a otros propósitos. Más adelante se indican las características operativas de los embalses emplazados en dichos ríos. Sistema Integrado Embalses-Cauce y Valles Aguas Abajo A la condición anterior, que surge de la necesidad de una programación acorde con las necesidades estacionales de los distintos usos del agua, y un despacho eléctrico unificado, se le suma que el río Limay y el río Neuquén, luego de sus respectivos sistemas de embalses, recorren aproximadamente 60 km hasta formar en su confluencia al río Negro, el que a su vez recorre casi 600 km hasta la desembocadura en el Océano Atlántico. Este trayecto lo realiza a través de valles con importantes economías basadas en la agricultura bajo riego, y aproximadamente 30 ciudades y/o poblaciones. Todo lo anterior impone una coordinada vigilancia, información y previsión de las actividades aguas abajo de cada sistema de embalses. Esto incluye una permanente información a las Defensas Civiles y a los Organismos de Administración de los Recursos Hídricos provinciales, ya sea para situaciones normales o en el caso de caudales de crecida o de sequías, como así también el control del funcionamiento de los sistemas de avisos para eventuales situaciones de emergencia. Pautas Hidrológicas y de Seguridad en el Manejo de un Embalse En general, la pauta de más peso para el manejo de un embalse es la de evitar su sobrepaso. La superación de la estructura de una presa puede tener diferentes consecuencias según el tipo de obra de que se trate, pero en todo caso, pueden ser más severas, por incontrolables, que la condición de crecida controlada que se trató de evitar. Para evitar o minimizar la probabilidad de sobrepaso, se establece no superar bajo ningún concepto, un nivel máximo. El Nivel Máximo Extraordinario de un embalse se fija con el proyecto, y a partir de éste, su Nivel de Coronamiento. En el otro extremo, por características del diseño de sus estructuras o mecanismos de derivación aguas abajo, de toma o máquinas para generación eléctrica, un embalse también es diseñado para un Nivel Mínimo Extraordinario, debajo del cual no podría funcionar sin consecuencias para sí mismo o para alguno de sus componentes. En contraposición con la pauta que tiende a evitar el sobrepaso, por la cual el embalse debería permanecer en todo momento lo más bajo posible, se tiene la que proviene del propio operador hidroeléctrico, que propiciará contar durante el mayor tiempo posible con el mayor salto hidráulico, o la que se espera desde las poblaciones de aguas abajo, en el sentido de minimizar las erogaciones del embalse ante crecidas, lo que desemboca en incrementos del nivel de éste, toda vez que el volumen afluente sea mayor que el erogado. Adicionalmente, un mayor nivel de embalse, asegura abastecimientos ante una sequía, lo que también sería una expectativa desde los usos consuntivos aguas abajo. Dentro de estos dos extremos, hay una gran cantidad de posibilidades de planteo de Normas que regulen la operación de un embalse, y su interrelación con los de aguas arriba y aguas abajo, en el caso de embalses sucesivos, compensadores, etc. encadenados, Por debajo del Nivel Máximo Extraordinario, en general se diseña también un Nivel Máximo Normal, que a lo largo del año, es definido a partir de la mayor o menor probabilidad de ocurrencia de picos o de volúmenes importantes de crecida que se da a lo largo de los meses del período hidrológico 3. Finalmente, y en función de usos consuntivos u otros requerimientos aguas abajo, antes que llegue un embalse a su Nivel Mínimo Extraordinario, también suele definirse un Nivel Mínimo Normal. Por debajo de éste, se establecen pautas de uso más restrictivo. Este uso restrictivo puede llegar a ser necesario aún antes de que el embalse haya descendido hasta ese nivel, en condiciones de afluentes, de acumulación nival, subterránea o lacustre, o pronósticos de precipitaciones deficitarias en el mediano plazo. Aunque toda la operación se apoye en pronósticos meteorológicos e hidrológicos de corto y mediano plazos, todavía, en el mediano plazo no siempre es posible contar con el suficiente ajuste de magnitud y oportunidad de los eventos que requiere el manejo de un sistema de embalses. Por tal motivo, en determinada época del año, en la que estadísticamente ocurre la mayor cantidad de sucesos de 3 1 de Abril al 31 de Marzo, para nuestro caso. precipitación y se reciben los mayores volúmenes afluentes por lluvias (Mayo, Junio y Julio en nuestro caso), los niveles máximos normales de operación, deben ser más bajos, con el fin de estar en condiciones de absorber y atenuar sucesivas crecidas. Fuera de esas fechas, el nivel de acumulación permisible es mayor, hasta permitirse alcanzar el Nivel Máximo en épocas de mínima probabilidad de precipitaciones de gran volumen (Diciembre-Enero). No obstante, la naturaleza siempre puede sorprender con algún evento extemporáneo y de magnitud diferente a la esperada por el hombre, o por el contrario, no producir crecidas en la cantidad con la que la probabilidad podía estimarlo, y dejar la sensación de haberse desaprovechado volúmenes libres de embalse y producido erogaciones que de haberse conocido el futuro más o menos próximo, pudieron evitarse. Pero por ahora esto es así, y si bien se ha avanzado mucho en el pronóstico meteorológico, de alguna manera, la franja libre de un embalse es una consecuencia del actual desconocimiento humano de lo que es posible que ocurra, incluido que en determinado momento, no ocurra lo que la teoría de la probabilidad daba como probable. Por otra parte, en función de la operación que se realice o de la capacidad de un embalse, un determinado volumen de agua afluente a un embalse puede ser transferido aguas abajo del mismo, copiando aproximadamente su evolución natural, o modificándola entre períodos de riqueza y escasez hídrica. En base a las características de un embalse, ubicación relativa en la cuenca, capacidad, consecuencias aguas abajo, confiabilidad de pronósticos y red de medición, pueden establecerse diversos criterios de desembalse, según la mayor o menor aversión al riesgo. De este modo, pueden plantearse funciones de descarga que vinculen el caudal mínimo a erogar, según aumente la ocupación de un embalse, que obliguen a altos desembalses iniciales, o por el contrario a altos desembalses una vez alcanzado un alto umbral de ocupación. Dentro de estos extremos, puede plantearse una gran cantidad de combinaciones posibles, e incluso adecuarse a condiciones de pronóstico suficientemente confiables. Finalmente, debe acotarse que el régimen natural y variable de un río, con importantes crecidas durante el invierno, no siempre puede ser transformado en un régimen uniforme, no sólo por limitaciones de la capacidad de retención, sino porque si bien podrían conducirse (bajo ciertas restricciones que veremos más adelante) menores caudales aguas abajo durante esa estación, también podrían complicarse con caudales muy superiores a los históricos, las condiciones de drenaje en los valles aguas abajo, durante el período de mayor actividad vegetativa de los cultivos. Sistema Administrativo o de Control de la Operación Con el nuevo marco regulatorio eléctrico promulgado por ley 24065 a principios de 1992, el Estado Nacional planteó la privatización de los cinco aprovechamientos en funcionamiento o en vías de finalización sobre los ríos Neuquén y Limay, a través de 5 Hidroeléctricas (en orden cronológico): • • • • • Alicura SA Cerros Colorados SA El Chocón SA Piedra del Águila SA Pichi Picún Leufú SA La privatización consistió esencialmente en la venta del 51 % del paquete accionario de c/u de las mencionadas empresas. La mencionada legislación creó al ENRE, como Ente Nacional Regulador de la Energía. El nuevo marco regulatorio eléctrico, debió no obstante, tomar en cuenta las disposiciones de la anterior Ley de Energía Nº 15.336, que si bien confería jurisdicción nacional a la generación de energía, había previsto que todo aprovechamiento debía hacerse en acuerdo con las por entonces definidas Autoridades Locales, es decir, las Provincias propietarias del agua. A principios de 1993, la AIC fue participada por la Secretaría de Energía de la Nación sobre aspectos referidos al manejo de aguas y de protección ambiental que incluyera en los contratos de concesión. La discusión de los mismos, no se circunscribió a aspectos sólo técnicos, sino que no escapó a un contexto de negociación política marcado por las relaciones de fuerzas o intereses en conflicto técnico económico entre el Concedente, las Provincias propietarias del agua con enfoques algo diferentes según su ubicación en la Cuenca, y la AIC como interlocutora de los aspectos precisamente delegados por ellas en su Estatuto de creación. La operación unificada, que hasta 1993 realizara HIDRONOR SA, de las aguas de sus embalses y despacho según requerimientos energéticos del Sistema Interconectado, recayó a partir de entonces en un organismo, el Organismo Encargado del Despacho (OED), o CAMMESA. Para cualquier disposición y tamaño de los embalses de una cuenca, resulta esencial contar con un Sistema Integrado de Información y Evaluaciones Hidrometeorológicas que permita programar la operación de los embalses, y en particular en alguna situación crítica o de emergencia. La información hidrometeorológica necesaria para la operación es provista por el SIEH de la AIC, según se describe en un informe por separado. A su vez, la AIC participa en la Dirección del ORSEP Comahue, para la fiscalización de las especificaciones contractuales sobre la Seguridad de Presas. Además de la existencia de varios operadores, en la problemática del manejo de los embalses de la Cuenca en el aspecto institucional se da la coexistencia de distintos actores en el manejo del agua, en razón de: • • • la propiedad provincial de los recursos, y la coordinación del manejo de todos los aspectos comunes o vinculados, que las Provincias se autodefinieran a través de la formación de la AIC; de la concesión de la generación hidroeléctrica bajo jurisdicción nacional, con la definición de distintas Autoridades de Aplicación en los contratos de los Concesionarios, para los aspectos de Manejo de Aguas, Protección Ambiental (AIC), y Seguridad de Presas (ORSEP con la codirección técnica de la AIC en el mismo). el despacho energético unificado del Sistema Interconectado de Electricidad, a través del OED. Todo lo anterior, trató de ser regulado, mediante Normas de Operación en las que los diferentes actores poseen cierta facultad prioritaria de manejo, según el nivel del embalse, y época del año. Normas de Operación Embalse Alicurá Nivel Máximo (m.s.n.m) (Extraord.) Nivel Mínimo (m.s.n.m.) (Extraord.) Volumen (hm3) entre Niveles Extremos Tipo de Programación Operación Sistema sobre río 705.00 692.00 742 Mensual Limay 592.00 564.00 6936 Estacional Limay 479.00 477.00 35 Diario Limay El Chocón 381.50 367.00 10045 Estacional Limay Arroyito 314.85 309.50 175 Compensador Limay Portezuelo Grande 427.50 420.00 25 Derivador Neuquén Los Barreales 421.50 410.00 4560 Hidrológicam. Estacional (1) Neuquén Mari Menuco 413.50 410.00 600 Nivelador Neuquén El Chañar 340.50 332.00 35 Compensador Neuquén Dique Ballester 300.50 296.00 Nivelador Neuquén Piedra del Aguila Pichi Picún Leufú (1) Para su despacho es considerado como Mensual. Máximo Extraordinario. En la tabla se muestran sólo algunas de las características de los embalses de los ríos Limay y Neuquén, particularmente el volumen entre sus respectivos niveles extremos, y su tipo de programación1. Este volumen comprende no sólo la franja de operación normal y extraordinaria inferior (los que la poseen), sino también la que a lo largo del año está asignada con diferente volumen, a la atenuación de crecidas. En los embalses de Piedra del Águila, El Chocón y Los Barreales, se han definido 4 Franjas de nivel, que desde el coronamiento hasta el nivel mínimo extraordinario, son denominadas: • 1 Franja de Emergencia (FE): comprende los niveles de embalse por encima de su Nivel El despacho eléctrico es programado por el OED, a paso semanal y diario. La programación diaria de cada paquete semanal de energía, puede estar sujeta a redespachos y/o reprogramas. En esta situación, la prioridad es evitar el sobrepaso de la presa, por lo que se debe utilizar la máxima capacidad de erogación disponible. • Franja de Atenuación de Crecidas (FAC): comprende los niveles del embalse ubicados entre el Nivel Máximo Extraordinario y el Nivel Máximo Normal. El rango de niveles es variable a lo largo del período hidrológico: es máximo entre Mayo y Agosto, y mínimo a fin de Diciembre (en Piedra del Aguila y El Chocón, entre el 1/12 y el 31/01). En esta franja, el embalse opera según funciones de descarga (vinculadas en el caso de PiedraChocón), que conceptualmente, obligan a erogar un caudal mínimo, tanto mayor cuanto mayor sea el nivel embalsado dentro de la/s FAC. • Franja de Operación Normal (FON): Comprende los niveles ubicados entre el Nivel Máximo Normal y el Nivel Mínimo Normal. Por cuanto el primero es variable (y en Piedra del Águila y El Chocón, también el segundo), la franja también es variable a lo largo del período hidrológico. En esta franja los embalses tienen definidos, entre otras condiciones, un Caudal Máximo Normal 2, un Caudal Mínimo Normal 3, y velocidades de ascenso/descenso de las erogaciones. Las erogaciones son definidas conforme al caudal turbinado resultante de la energía y potencia requeridas, según la optimización del despacho eléctrico nacional realizada por el OED. • 2 Franja de Operación Los valores de Caudales Máximos Normales (válidos dentro de la FON), son constantes entre Mayo y Diciembre, y variables, por debajo de los anteriores, entre Enero y Abril, por compromisos para drenaje. 3 Estos caudales son variables a lo largo de los meses del año. En función de los requerimientos aguas abajo, los establece la AIC para los ríos Limay, Neuquén y Negro. Extraordinaria (FOE): Comprende los niveles de embalse ubicados entre el Nivel Mínimo Normal, y el Nivel Mínimo Extraordinario. En esta franja, los caudales son regulados semanalmente por la AIC según las necesidades de los usos consuntivos. Sin embargo, por sí sola esta franja última del embalse no garantiza el cumplimiento de dichos usos, ni de los caudales ecológicos. En caso de sequías pronunciadas, o hipótesis en ese sentido, el control de las erogaciones, debe comenzar anticipadamente, dentro de la franja inmediatamente superior del embalse, la FON. Erogación desde Arroyito cuando el embalse El Chocón está en la Franja de Atenuación de Crecidas 4500 Caudal a erogar (m3/s) 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % de ocupación de la FAC conjunta (El Chocón + Piedra del Aguila) Dadas las características técnicoadministrativas descriptas para el sistema de embalses del Comahue, la determinación convencional en franjas es una condición necesaria, pero no llega a ser una normativa suficiente. Esto es así, porque la programación estacional en función de determinados compromisos de futuros caudales aguas abajo (sean de máximos o de mínimos), requieren de un pronóstico estacional de afluentes (función a su vez de pronósticos meteorológicos y de la magnitud de las diferentes formas de acumulación hídrica en la Cuenca), en concordancia con un despacho diario que en todo momento verifique la incidencia del mismo sobre los compromisos futuros aguas abajo.