Presa de Gibraltar
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Para la presa propuesta a través del Estrecho de Gibraltar, vea Atlantropa .
Presa de Gibraltar
Presa y embalse de Gibraltar.jpg
Vista de pájaro de la presa y parte inferior del embalse
PaísEstados Unidos
LocalizaciónCondado de Santa Bárbara , California
Coordenadas34 ° 31'37 "N 119 ° 41'13" W  /  34.52694 ° N 119.68694 ° W / 34.52694; -119.68694 Coordenadas: 34 ° 31'37 "N 119 ° 41'13" W  /  34.52694 ° N 119.68694 ° W  / 34.52694; -119.68694 [1 ]
Comenzó la construcción1913 [2]
Fecha de apertura23 de enero de 1920 [3]
Costo de construcción$ 2 millones (1920 dólares) [3]
Propietario (s)Ciudad de santa bárbara
Presa y aliviaderos
Tipo de presaArco de hormigón
EmbargoRío Santa Ynez
Altura59,3 m (194,5 pies) [4]
Largo600 pies (180 m) [4]
Reservorio
CreaEmbalse de Gibraltar
Capacidad totalOriginal: 15,374 acres⋅ft (18,964,000 m 3 ) [5] Relevamiento
más reciente (2017): 4,968 acres⋅ft (6,128,000 m 3 ) [5]
Actual
(estimación de febrero de 2019): 4,314 acres⋅ft (5,321,000 m 3 ) [ 6]
Zona de captación216 millas cuadradas (560 km 2 ) [4]
Área de superficie248 acres (100 ha) [4]
Elevación normal1.400 pies (430 m) máx. [7]
Central eléctrica
Capacidad instalada820 KW [8]
Generación anual1.874.000 KWh [8]

La presa de Gibraltar está ubicada en el río Santa Ynez , en el sureste del condado de Santa Bárbara , California , en los Estados Unidos . Formando el embalse de Gibraltar, la presa es propiedad de la ciudad de Santa Bárbara . Construida originalmente en 1920 y ampliada en 1948, la presa y el embalse están ubicados en una parte remota del Bosque Nacional Los Padres .

El objetivo principal de la presa de Gibraltar es el suministro de agua para uso doméstico. Proporciona aproximadamente 4,600 acres-pie (5,700,000 m 3 ) de agua a Santa Bárbara cada año, abasteciendo casi el 30% de las necesidades de la ciudad. [7] El agua desviada de la presa también alimenta una pequeña central hidroeléctrica . Debido a que ha perdido una gran parte de su capacidad de acumulación de sedimentos , el lago a menudo puede llenarse y derramarse después de una sola tormenta, [9] mientras se seca por completo en algunos años. [10] A febrero de 2019, la sedimentación ha reducido la capacidad del embalse a 4,314 acres-pies (5,321,000 m 3 ), solo el 19% de su capacidad diseñada. [11]

La presa está construida en una parte del río Santa Ynez llamada "Gibraltar Narrows" que dio su nombre a la mina de mercurio Gibraltar (o Sunbird), que operó junto a lo que ahora es el embalse de Gibraltar entre las décadas de 1870 y 1990. [12]

Descripción

La presa de Gibraltar es una presa de arco de hormigón de radio constante de 59,3 m (194,5 pies) de altura y 180 m (600 pies) de longitud. [4] La presa se encuentra a unas 72 millas (116 km) de la desembocadura del río Santa Ynez [13] y justo encima de la confluencia del Cañón del Diablo con el río. La presa controla la escorrentía de una cuenca de drenaje de 216 millas cuadradas (560 km 2 ) [7] con una afluencia anual de 24 000 acres-pies (30 000 000 m 3 ). [14] La cuenca de Santa Ynez aguas arriba es principalmente desierto y los flujos de entrada no están regulados con la excepción de la presa más pequeña de Juncal (propiedad del Distrito de Agua de Montecito ). [15]Aguas abajo de Gibraltar, el Santa Ynez desemboca en el lago Cachuma , mucho más grande , propiedad de la Oficina de Recuperación de EE . UU . [dieciséis]

El aliviadero de hormigón se extiende hacia el sur desde la presa principal y está controlado por cuatro compuertas radiales operadas manualmente. Se pueden instalar tableros de luz encima de las puertas durante la temporada sin inundaciones para aumentar la capacidad del depósito. [17] La capacidad del aliviadero es de aproximadamente 90.000 pies cúbicos por segundo (2.500 m 3 / s). [18] El aliviadero está diseñado para que el agua de desbordamiento caiga en cascada por la cara de arenisca natural adyacente a la presa, creando una cascada de 150 pies (46 m) de altura. [19]

La capacidad de diseño original del embalse de Gibraltar era de 15,374 acres-pies (18,964,000 m 3 ). [5] Después de su expansión en 1948, la capacidad bruta se incrementó a 22,500 acres-pie (27,800,000 m 3 ), aunque ya se había acumulado tanto sedimento que la capacidad utilizable todavía era de solo 15,000 acres-pie (19,000,000 m 3 ). [5] Desde entonces, la presa no se ha levantado ni ningún sedimento dragado del embalse, y ha ido disminuyendo gradualmente a un tercio de su capacidad original. A febrero de 2019, la sedimentación ha reducido la capacidad del embalse a 4,314 acres-pies (5,321,000 m 3 ), o solo el 19% de su capacidad diseñada. [20]

El agua se extrae del embalse a través de una estructura de toma cerca del extremo sur de la presa hacia el túnel Mission de 3.7 millas (6.0 km), que transporta agua debajo de las montañas de Santa Ynez a una pequeña cuenca de regulación, el embalse Lauro. El agua se trata en la Planta de Tratamiento de Agua Cater antes de ingresar al sistema de distribución de la ciudad, o se libera en Mission Creek para recargar el agua subterránea . [21] El túnel de la misión tiene una capacidad de desvío de 40 pies cúbicos por segundo (1,1 m 3 / s). [22]

Al final del Túnel de la Misión se encuentra la central hidroeléctrica Lauro de 820 kilovatios , que se construyó inicialmente en 1985 pero quedó inactiva en 1998 debido al aumento de los costos. La ciudad reparó y volvió a poner en servicio la planta en 2015 después de que disminuyó el costo de las licencias federales, pero la sequía impidió que la planta funcionara realmente hasta principios de 2017. [23] [24]

Antecedentes y construcción

El río Santa Ynez en el sitio de la presa de Gibraltar, antes de la represa.

A principios de la década de 1900, la ciudad de Santa Bárbara había agotado sus suministros de agua locales y miró hacia la cuenca de drenaje del cercano río Santa Ynez, que es mucho más grande que cualquiera de los arroyos locales de la ciudad. [25] En 1904 comenzó la construcción del Túnel de la Misión, que estaba perforado debajo del Cañón de la Misión en las Montañas de Santa Ynez, para extraer agua superficial y subterránea en la cuenca de Santa Ynez. [21] [26] En ese momento, era el túnel de agua más largo del mundo. [21] La ciudad buscó construir una presa en algún lugar del río Santa Ynez para aumentar el suministro de agua disponible para Mission Tunnel. Entre 1913 y 1919, se emitieron bonos de ingresos por un total de $ 820,000 para la construcción de la presa y el sistema de agua. [27]

Se consideraron varios sitios de represas, incluidos los sitios de Mono Creek, Juncal y Main River, pero todos se abandonaron a favor de Gibraltar, que ofrecía la mayor capacidad de almacenamiento y la mayor escorrentía disponible, así como el sitio de represa más favorable desde el punto de vista geológico. [28] Se estudiaron diseños de relleno de roca, mampostería y hormigón. [29] El Túnel de la Misión se extendió hasta el sitio de la presa de Gibraltar, lo que finalmente permitiría que el agua fluyera por gravedad a Santa Bárbara. [30] El trabajo de preparación del sitio comenzó en 1913 con la colocación de los cimientos en el lecho del río, [2] para lo cual se otorgó un contrato de $ 40,000 a Arthur S. Bent Construction Co. [31]En 1917 se vertió un "bloque de empuje" de hormigón en el lado sur del cañón para soportar el peso de la futura presa, ya que la roca de este lado no era lo suficientemente alta para soportar la estructura. [2] El contrato para la presa en sí fue otorgado a Bent Brothers y WA Kraner el 8 de julio de 1918. [3]

Debido a que no había camino hacia el sitio, los trabajadores y los suministros fueron transportados a través de un ferrocarril eléctrico de 220 voltios de ancho de 18 pulgadas (460 mm) dentro del Túnel de la Misión, que tenía solo 4 pies (1,2 m) de altura y 3,5 pies (1,1 m). ) amplio. Esto también limitó el tamaño de los equipos utilizados en el sitio, como una pala de vapor, hormigoneras y trituradoras de rocas, que debían ser desmontados y movidos por el túnel pieza por pieza. [32] Se hicieron funcionar hasta tres trenes a la vez, con un apartadero de paso en el medio del túnel que permitía entregar un tren lleno de suministros cada media hora. [32] No se permitieron materiales peligrosos como la dinamita dentro del túnel y tuvieron que ser empaquetados sobre las montañas de Santa Ynez en un sendero primitivo. [32]El trabajo se hizo aún más difícil por la constante fuga de agua subterránea al túnel que formaba "un aguacero continuo desde el techo en muchos lugares" y se tuvo que tener especial cuidado para evitar la contaminación, ya que esta agua finalmente fluyó hacia el suministro municipal de Santa Bárbara. . [32]

Después de que se resolvieron los numerosos problemas logísticos, la construcción de la presa avanzó a un ritmo rápido con 15,000 yardas cúbicas (11,000 m 3 ) vertidas en los primeros tres meses de trabajo. [32] Para permitir que los flujos normales de los ríos pasen a través de la presa durante la construcción, se dejó un agujero de 4 por 6 pies (1.2 m × 1.8 m) en el fondo de la presa. [2] Un total de 270.000 sacos de cemento y 400.000 pies tablares de madera fueron transportados a través del túnel durante la construcción. [3] El agregado utilizado para la fabricación de concreto se extrajo del lecho del río y se procesó en una planta de trituración / cribado ubicada a unos 200 pies (61 m) río arriba de la presa. [2]Luego, el concreto mezclado se colocó en la presa a través de un sistema de teleférico anclado por una torre de acero de 185 pies (56 m). [2] Durante el invierno de 1918-1919, la construcción tuvo que detenerse durante tres meses debido al riesgo de inundaciones en las áreas mineras de grava del fondo del río. [3] La presa se construyó inicialmente a una altura de 170 pies (52 m) sobre el lecho del arroyo y 185 pies (56 m) sobre el lecho de roca. [2]

Cuando se completó el 23 de enero de 1920, [3] Gibraltar se convirtió en la primera presa en incautar el río Santa Ynez. [7] [16] Debido a la ubicación extremadamente inaccesible de la presa, la construcción terminó costando casi $ 2,000,000. [3] Según el Engineering News-Record (1920) "en ningún lugar de la presa hay una variación de la línea verdadera mayor de una pulgada". [32] El agujero en la base de la presa se cerró con una válvula temporal antes de ser hormigonado desde aguas abajo, lo que permitió que el depósito comenzara a llenarse. [2]Aunque la presa en sí ya estaba completa, faltaron fondos para terminar el aliviadero. El invierno de 1920-21 fue seco y el nuevo depósito no se llenó, lo que obligó a la ciudad a utilizar suministros limitados de agua subterránea . Las fuertes lluvias de enero y febrero de 1922 llenaron y desbordaron el depósito por primera vez. Las inundaciones dañaron gravemente el aliviadero temporal y la erosión a lo largo de una zona de falla previamente desconocida debajo del aliviadero casi provocó su colapso. La estructura fue reconstruida a un costo de $ 90,000. [33]

Gin Chow contra Santa Bárbara

En 1928, Gin Chow , que era dueño de una granja en el río Santa Ynez, demandó a la ciudad de Santa Bárbara desafiando su derecho a desviar agua del embalse de Gibraltar, y pronto otros 39 agricultores en el Valle de Santa Ynez firmaron el caso. [34] La demanda de Chow se basó en la doctrina de los derechos de agua ribereña en la que los propietarios existentes a lo largo de un río tienen derecho al flujo completo e intacto del arroyo a través de su propiedad independientemente de cómo o si lo usan. Los derechos ribereños habían sido cuestionados por una controvertida enmienda estatal aprobada ese año, que disponía que "los recursos hídricos del Estado se utilicen de manera beneficiosa"y que" el derecho al agua ... no se extiende ni se extenderá al desperdicio o uso irrazonable ... del agua " [35] y el caso Gin Chow fue la primera prueba legal seria de la enmienda. [35]

Cinco años después, Gin S. Chow v. Santa Bárbara se resolvió en la Corte Suprema de California a favor de la ciudad. [36] El tribunal determinó que "las aguas que serán confiscadas y tomadas por los acusados ​​son aguas pluviales extraordinarias del río y no forman parte del flujo habitual y habitual del arroyo"; en esencia, la desviación no tuvo un efecto negativo. sobre los terratenientes río abajo, ya que estas aguas de inundación habrían desembocado en el océano de todos modos. [37] La decisión de Gin Chow permitió a la ciudad desviar hasta 4,189 acres-pies (5,167,000 m 3 ) por año de la presa de Gibraltar como un "derecho prescriptivo", pero también requirió que la ciudad liberara al menos 616 acres-pies (760,000 m 3) durante el final del verano y el otoño, cuando el caudal natural del río es más bajo. Además, la ciudad puede absorber "una cantidad adicional de escorrentía de tormentas como resultado de lluvias torrenciales". Estas reglas continúan gobernando el funcionamiento de la presa en la actualidad. [38] [39]

Gin Chow se considera un caso histórico en el desarrollo de la ley de aguas de California, ya que mantuvo la enmienda de 1928, reduciendo el poder legal de los terratenientes ribereños sobre los recursos hídricos del estado. Esto permitió a más partes, como la ciudad de Santa Bárbara, presentar reclamaciones sobre aguas superficiales siempre que se respetara el concepto de "uso razonable". [35] El tribunal también enfatizó que "lo que es un uso tan razonable es una cuestión de hecho, y depende de las circunstancias que aparezcan en cada caso particular" [37] y que "no se requiere una previsión extraordinaria para visualizar la gran y creciente población de el estado ... depende del agua almacenada - agua que ahora se desperdicia en el mar y se pierde para cualquier uso beneficioso.[40] Se considera que esto ha sentado un precedente legal para que el estado de California construya más presas. [40]

Proyectos de expansión

Inmediatamente después de su construcción, el embalse comenzó a sufrir una fuerte sedimentación , un problema agravado por incendios forestales ocasionales en áreas río arriba. El incendio Matilija de 1932 quemó unas 50.000 acres (20.000 ha) de la cuenca de drenaje y, en respuesta al aumento de la erosión, el Servicio Forestal de EE. UU. Construyó dos presas de escombros río arriba para contener los sedimentos arrastrados del paisaje quemado. La represa Mono Debris, una estructura tipo Ambursen, fue construida en 1936 y se había llenado completamente con 1 millón de yd 3 (770,000 m 3 ) de sedimento en 1938. La represa de arco de concreto Agua Caliente Debris Dam se completó a fines de 1937 y en 1941 se había llenado con 750.000 yd 3 (570.000 m3 ) de sedimento. A pesar de la escala de estos proyectos de conservación, solo prolongaron la vida útil de Gibraltar unos pocos años. [41] La inundación de marzo de 1938 fue uno de los principales contribuyentes al gran volumen de escombros que se escurrieron y causó daños por valor de 340.000 dólares río abajo en el área de Lompoc . [42]

En 1948, el sedimento había llenado la mitad del embalse de Gibraltar. Para agravar el problema, se produjo una sequía severa en el invierno de 1947-48, y el agua restante pronto se secó y se promulgó una ordenanza de racionamiento de agua de emergencia. [43] En el verano de 1948, la presa se elevó 23 pies (7,0 m) y se añadió una nueva sección de aliviadero reforzado. Esto restauró el depósito a una capacidad de 14.000 acres-pies (17.000.000 m 3 ) cuando se llenó el próximo invierno. [5] [9] La ampliación de la presa costó $ 1.1 millones, que nuevamente fueron pagados con bonos emitidos por la ciudad de Santa Bárbara. [27]Sin embargo, el depósito expandido continuó llenándose de sedimento más rápido de lo esperado. Sin suficiente capacidad de almacenamiento, el embalse ha estado sujeto a derrames más frecuentes, privando a la ciudad del agua que de otro modo podría haber utilizado. Este fue un factor importante detrás de la construcción de la presa Bradbury por parte del gobierno federal en 1953 para almacenar más agua del río Santa Ynez en el lago Cachuma , a unas 25 millas (40 km) aguas abajo de la presa Gibraltar. [44]

Después de una evaluación sísmica en 1983, la presa de Gibraltar fue rehabilitada por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. Después de que se descubrió que estaba en riesgo de fallar por un fuerte terremoto. Se colocó un contrafuerte de hormigón compactado con rodillo contra el paramento aguas abajo. Aunque el proyecto no agregó nueva capacidad de almacenamiento a la presa, se diseñó para soportar un aumento de altura de 20 pies (6,1 m) en caso de que fuera necesario en el futuro. El trabajo se llevó a cabo de octubre a diciembre de 1990 y consistió en colocar 93.000 yardas cúbicas (71.000 m 3 ) de hormigón. [18] Esto esencialmente cambió la presa de un arco puro a una estructura de arco de gravedad. [18] El costo total del proyecto fue de $ 8.18 millones. [45]

Operación de "transferencia" y planes futuros

Presa de Gibraltar, vista desde aguas abajo

A principios de la década de 1980, la ciudad de Santa Bárbara expresó nuevamente su interés en levantar la presa. [5] Sin embargo, el Departamento de Recursos Hídricos de California y la Oficina de Recuperación de EE. UU. Determinaron que una mayor ampliación de la presa de Gibraltar tendría un efecto adverso en el agua que fluye río abajo hacia el embalse del lago Cachuma . En 1989 se desarrolló el Acuerdo de Operaciones del Alto Río Santa Ynez o "Acuerdo de Paso" en el que parte del agua derramada de la presa de Gibraltar se puede almacenar legalmente en el lago Cachuma para el uso de la ciudad, eliminando así la necesidad de elevar Gibraltar. [17]

En 2017, la Oficina de Recuperación de EE. UU. Estimó la tasa de flujo de entrada de sedimentos anual en 210 acres-pie (260,000 m 3 ) o alrededor del 1.3 por ciento de su capacidad de diseño original por año. [5] En el siglo XXI, el embalse también ha estado con frecuencia a un nivel bajo, debido tanto a las persistentes condiciones de sequía como a la alta demanda de agua. En 2016, el embalse se secó tan completamente que el agua tuvo que ser transportada en camión hasta el encargado de la presa. [46]

A partir de 2017, no había planes para eliminar sedimentos del embalse o mitigar su afluencia. El Acuerdo de Transferencia de 1989 se diseñó bajo el supuesto de que, una vez que el embalse de Gibraltar esté casi lleno de sedimentos, será operado como un proyecto de pasada (que solo servirá para desviar agua) con la mayoría de sus funciones de almacenamiento transferidas a Lago Cachuma. [7] Sin embargo, la Oficina de Recuperación predice que el depósito no se llenará completamente de lodo; se estabilizará en alrededor de 2.000 acres-pie (2.500.000 m 3 ) de volumen de agua debido a la "acción de descarga de los caudales altos" [5] y que este nivel se alcanzará alrededor de 2031. [5]

Cuestiones ambientales

La presa de Gibraltar bloqueó completamente la trucha arcoíris migratoria hacia el tercio superior del río Santa Ynez cuando se completó en 1920. Esto fue a pesar de una sugerencia de 1916 de la Comisión de Caza y Pesca de California de que se construyera una escalera para peces con la presa; nunca se construyó tal estructura. [13] La presa "alteró la hidrología aguas abajo, el transporte de sedimentos, el hábitat del arroyo [y] la calidad del agua" y también retrasó la migración de la trucha arcoíris durante la temporada de lluvias temprana al contener las inundaciones que de otra manera podrían haber roto el banco de arena en la desembocadura del río. [13]

No se han hecho estimaciones fiables de la población de cabezas de acero antes de la construcción de Gibraltar; sin embargo, se cree que fue mucho mayor. [47] La presa no pareció tener un gran impacto en las poblaciones de cabezas de acero río abajo; en 1946, un grupo de biólogos pesqueros describió el hábitat de la trucha arcoíris entre Solvang y la presa de Gibraltar como "excelente". [13] [48] ​​La migración de la trucha arco iris a la base de la presa de Gibraltar terminó con la finalización de la presa de Bradbury en 1953. [49] En 2004 se propuso atrapar a la trucha arcoíris adulta debajo de la presa de Bradbury y transportarla en camión al río sobre la presa de Gibraltar para que se les podría permitir completar su migración natural, [50] pero este plan no se implementó.

A pesar de la fragmentación de ciertos hábitats acuáticos, la presa también ha creado inadvertidamente un nuevo hábitat ribereño a lo largo del río Santa Ynez, ya que el extremo aguas arriba del embalse de Gibraltar se llena gradualmente de sedimentos. Se creó una amplia llanura aluvial con un canal de arroyos bien definido, y ahora alberga el típico bosque ribereño de California (sauces, álamos y robles). Esto ha proporcionado un hábitat para especies en peligro de extinción como el menor vireo de Bell . [51]

El incendio de Zaca de 2007 quemó gran parte de la cuenca alta de Santa Ynez, provocando que enormes cantidades de limo cargado de cenizas fluyeran hacia el embalse de Gibraltar. [5] El material orgánico de la ceniza reaccionó con el desinfectante de cloro en el suministro de agua de Santa Bárbara para formar compuestos cancerígenos. La limpieza del agua le costó a la ciudad casi $ 3 millones. [52] Otros incendios más recientes también han afectado la cuenca de Gibraltar, como el incendio Rey de 2016 [53] y el incendio de Thomas de 2017 . [54]

Ha habido preocupaciones sobre la contaminación por mercurio en el embalse debido a la proximidad de la antigua mina Gibraltar (mina Sunbird), que cesó sus operaciones en 1991. Sin embargo, no se han encontrado indicios de mercurio en el embalse y no se han registrado casos de mercurio. envenenamiento en el condado de Santa Bárbara relacionado con el sitio de la mina. [12]

Acceso público

Aunque la presa y el embalse están abiertos al público, solo se permiten vehículos oficiales en los estrechos y sinuosos caminos de tierra que conducen a la presa. La forma más corta de llegar a la presa a pie es una caminata de ida y vuelta de 6 millas (9,7 km) a lo largo del río Santa Ynez desde Red Rock Campground. [55] También se puede llegar desde varios senderos que se originan en Camino Cielo Road. [56] El Sendero de Gibraltar sigue el borde sur del embalse desde la presa, y varios otros senderos se ramifican alrededor del embalse hacia el interior del Bosque Nacional Los Padres. No se permite navegar, pescar ni nadar en el embalse ya que es un suministro público de agua.

Ver también

  • Represa Bradbury
  • Presa Juncal
  • Lista de presas y embalses en California
  • Lista de lagos en California

Referencias

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Trabajos citados

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