PRESAS DE RETENCIÓN DE SEDIMENTOS:  ¿DEBEN HACERSE O NO?

Los problemas de sedimentos en la ingeniería hidráulica son difíciles de resolver, como lo demuestra el siguiente caso. En 1992, se construyeron dos presas de retención de sedimentos en el Aguaje de la Tuna, en Tijuana, Baja California, México. La intención era retener los sedimentos en caso de una avenida extrema, dejando pasar el agua. El objetivo era reducir la cantidad de sedimentos que se depositarían en la boca de la cuenca, pues los sedimentos podrían causar más daños que el agua de avenida.

El 8 de enero de 1993, una avenida muy severa puso a prueba las presas de retención de sedimentos, las que procedieron a llenarse rápidamente. Aparentemente, el problema había sido resuelto; sin embargo, la experiencia apunta en otra dirección. Para entender el proceso, existe la relación de Lane, la que estipula que la descarga sólida es proporcional a la descarga líquida.1 De acuerdo a este principio, si el sedimento se extrae del flujo y no se reduce el flujo proporcionalmente, éste se convierte en "agua hambrienta" y procede a recoger (erosionar) nuevas cantidades de sedimento. Esto explica el conocido fenómeno de degradación debajo de una represa.

En el evento de enero de 1993, cerca de 400,000 metros cúbicos de sedimentos fueron depositados cerca de la boca del Aguaje de la Tuna, a pesar de que las presas retuvieron todo el sedimento que pudieron (20,000 metros cúbicos).2 Se pueden postular dos escenarios:

  1. Cerca de 420,000 metros cúbicos de sedimentos fueron removidos de la cuenca durante este evento, 20,000 fueron retenidos en las presas, y la diferencia (400,000) fue transportada hacia la boca, o

  2. Cerca de 400,000 metros cúbicos de sedimentos fueron removidos, 20,000 fueron retenidos en las presas, 20,000 fueron recogidos nuevamente por el agua hambrienta, y la suma (400,000) fue transportada hacia la boca.

De acuerdo al principio de Lane, el segundo escenario es el más plausible. En el Aguaje de la Tuna, el agua hambrienta produjo una cárcava de 3 m de profundidad aguas abajo de la represa, erosionando hasta el nivel del basamento rocoso [ver foto]. Por lo tanto, la construcción de represas de sedimentos, sin tomar en cuenta al mismo tiempo el almacenamiento adecuado del agua de avenida, es cuestionable.

1 Lane, E. W. 1954.   The importance of fluvial morphology in hydraulic engineering. Proceedings, ASCE, Vol. 81, Paper No. 745.
2 Los datos fueron proporcionados por el Ing. Henry Alberto Castro García.

Degradación hasta el basamento rocoso en el Aguaje de la Tuna, Tijuana, Baja California, México (nótese la presa de retención de sedimentos en la parte trasera) [foto tomada por V. M. Ponce el 23 de marzo de 2008].