LA IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y GEOTÉCNICOS EN LA CONSTRUCCIÓN - CASO DE ESTUDIO: PRESA DE MONTEJAQUE

El propósito central detrás de la construcción de la presa de Montejaque en España residía en el aprovechamiento hidroeléctrico del Río Gaduares o Campobuche. No obstante, desempeñaba una función adicional crucial al regular el caudal del mencionado río, el cual, en su origen, en las faldas de la Sierra de Grazalema, se veía afectado por precipitaciones torrenciales. Previamente a la construcción de la presa, el río desembocaba directamente en la gran abertura del Hundidero (complejo subterráneo Hundidero-Gato).

El diseño inicial de la presa de Montejaque (Figura 1) consistía en extraer agua desde el embalse mediante una galería subterránea a presión, con una longitud aproximada de 2 kilómetros. Esta galería atravesaba el macizo que conforma la Sierra de Mures hasta alcanzar las cercanías de la estación de Montejaque, entre La Estacada y la Indiana. Desde este punto, se empleaban tuberías a presión para dirigir el agua hacia la margen derecha del Río Guadiaro, aprovechando un desnivel o salto de aproximadamente 240 metros hasta llegar al río. Este salto proporcionaba la energía potencial necesaria para la instalación de turbinas capaces de convertir esta fuerza en energía eléctrica.

La presa de Montejaque se destacó como una proeza pionera en ingeniería al ser la primera "presa bóveda" de tan considerable altura construida en Europa, alcanzando una altura de 83,75 metros desde los cimientos hasta la coronación. Su construcción finalizó en 1924 y figura como la número 128 en el catálogo de presas. Encomendada hacia 1921 a la empresa suiza Electrowat, Empresas Eléctricas e Industriales S.A. de Zúrich, el ingeniero Gruner, procedente de la ciudad de Bale cerca de Basilea, fue el responsable principal del proyecto (Hiraldo, 2020).

Los terrenos que abrazan la presa están compuestos por calizas jurásicas pertenecientes a la Formación Torcal, dispuestas en una orientación subvertical. En continuidad estratigráfica sobre estas rocas, pero afectadas por pequeñas fallas, se encuentran los materiales margosos y detríticos del Cretácico inferior, principalmente arcillas y areniscas, que ocupan la mayor extensión del embalse (Andreo et al., 2004). Estos últimos materiales presentan una baja permeabilidad, sin embargo, en la zona cercana a la cerrada y en una parte del embalse, se observa una marcada karstificación, representando el desafío constante que ha afectado el proyecto y el funcionamiento frustrado de la presa.

Las considerables pérdidas kársticas representaron la razón primordial por la cual el embalse de Montejaque no logró cumplir su propósito fundamental de retener agua de manera permanente. Durante períodos lluviosos, se observa un aumento momentáneo en el nivel del agua, pero rápidamente comienza a disminuir. Además, se puede notar cómo la velocidad de este descenso disminuye con el tiempo, ya que las galerías o vías de filtración aumentan su capacidad de drenaje a medida que penetran en áreas más karstificadas, conectándose con importantes drenajes vinculados al complejo espeleológico del Hundidero-Gato (Delannoy, 1998).

De acuerdo con los estudios realizados, la presa enfrentaba desafíos significativos para retener el agua debido a la alta presencia de sumideros y vías de filtración a través de numerosas grietas y cuevas identificadas. A pesar de estas dificultades, la compañía estaba decidida a superar los obstáculos, alimentando en Sevilla la ilusión de convertir el pantano de Montejaque en un componente crucial de su red de producción de electricidad, esencial para sus futuros intereses. Se insistía en avanzar, eliminando cualquier obstáculo que impidiera la acumulación de agua, una riqueza transformable en la energía necesaria para generar electricidad. Se disponía del capital necesario para enfrentar este desafío, respaldando este proyecto con la tecnología más avanzada de la época.

A partir de 1923, se proyectaban años de inversiones financieras, llenos de expectativas y desilusiones, en un esfuerzo por lograr el éxito de esta monumental obra de los primeros años del siglo XX.

Los primeros esfuerzos para la solución del problema de infiltración, los ingenieros se enfocaron en lograr la impermeabilización del vaso del embalse. En 1922, la Compañía Sevillana de Electricidad se asoció con la Sociedad Anónima Sueca de Sondeos a Diamante. Esta última propuso un procedimiento secreto que involucraba inyecciones de cemento a alta presión en agujeros perforados a gran profundidad con herramientas de diamante. A pesar de los intentos por sellar las grietas con métodos conocidos, el agua siempre encontraba una ruta, rodeaba los tapones y arrastraba arcilla. Aunque se localizaron venas líquidas para inyectar, su efectividad fue limitada. Los sondeos revelaron múltiples grietas irregulares y estrechas en la roca sólida bajo la presa, permitiendo la filtración del agua almacenada.

La roca demostró una porosidad extendida, imposibilitando el relleno mediante inyecciones. Se consideró la posibilidad de emplear asfalto como relleno, ya que se solidificaría rápidamente al entrar en contacto con el agua, impidiendo su movimiento. Tras una evaluación inicial exitosa en pequeña escala, se procedió a inyectar asfalto a través de 68 taladros con una longitud total de 1.875 metros y una profundidad máxima de 41 metros, utilizando 2.250 metros cúbicos de asfalto a una presión de 14 kg/cm2. Aunque este enfoque demostró cierta reducción en las filtraciones, se abandonó debido al elevado costo en relación con la mejora lograda.

El próximo intento para resolver el problema se planteó en 1928, buscando aplicar una capa elástica e impermeable en el suelo del embalse. Este enfoque se basó en un estudio que identificó mayores pérdidas de agua en el fondo que en las grietas del embalse, observadas durante varios períodos de tiempo.

Entre 1927 y 1928, se llevaron a cabo inyecciones de arcilla para sellar grietas, embudos y hundimientos en la parte frontal de la presa: Tavizna, Taviznilla y Hundidero Chico. Sin embargo, las mejoras resultantes fueron insignificantes. Estos tratamientos fueron realizados por la empresa François Cementation and C. Lid, la misma que había trabajado en la presa de Camarasa en Lleida. En Camarasa, entre 1927 y 1931, se realizaron inyecciones de carbonilla, arena y cemento que lograron reducir significativamente la pérdida de agua y permitieron la operación de la central hidroeléctrica. No obstante, entre 1936 y 1937, y nuevamente entre 1953 y 1960, fueron necesarios nuevos trabajos de cementación para mantener la eficiencia del embalse.

Ante la falta de resultados satisfactorios en los trabajos de impermeabilización del embalse, la Compañía Sevillana de Electricidad tomó la decisión de explorar la Cueva Hundidero-Gato en 1929 en busca de posibles soluciones al problema. Para llevar a cabo esta inspección, se organizaron dos grupos de diez obreros cada uno, los cuales ingresaron a través de las entradas de Hundidero y Gato, explorando la cueva por primera vez en su historia. De esta exhaustiva exploración se obtuvieron conclusiones significativas:

• Las mayores pérdidas se localizan mayormente en los kilómetros 0,9 y 1,3 de la cueva.

• No fue posible medir los caudales en el vertedero del kilómetro 1,5 debido a la inaccesibilidad provocada por el fuerte chorro de agua que caía.

• Se observó una disminución en las pérdidas durante los primeros días de lluvia como resultado de los trabajos realizados en 1929.

• No se encontró una conexión directa entre los puntos de fuga del embalse y los nacimientos de Benaoján y Ubrique. Se sugirió la posibilidad de que solo existiera un conducto colector en el interior de la montaña, el cual parecía dirigirse hacia Tavizna, río abajo de la presa. Sin embargo, resultaba crucial conocer la red de drenaje en el interior de la montaña que alimentaba este conducto.

La determinación de la Compañía Sevillana de Electricidad por rentabilizar la inversión se reflejó en la evaluación de nuevas propuestas con un alto valor económico. A fines de 1930, el ingeniero italiano Giovanni Rodio, de la empresa Rodio & Co. Milano, presentó una solución en tres fases:

1. Sellar las paredes calcáreas fisuradas mediante un revestimiento de gunita, un material compuesto por un mortero de cemento y arena, aplicado a presión. Se había empleado previamente en algunos puntos de Montejaque.

2. Colocar una losa de hormigón de varios metros de grosor, complementada con inyecciones de arcilla.

3. Construir una galería circular de hormigón armado debajo del embalse, atravesando la presa. Esta galería serviría para drenar el agua durante los trabajos, facilitar el control del agua y realizar reparaciones posteriores sin la necesidad de vaciar el embalse.

En 1934, la empresa de Barcelona, Construcciones de Obras Públicas y Particulares de J. Miró Trepat, presentó al director de la Compañía Sevillana de Electricidad, Manuel Fernández Campos, un método patentado para sellar filtraciones utilizando material asfáltico.

Ambas propuestas fueron minuciosamente evaluadas junto con otras alternativas. Sin embargo, se concluyó que no ofrecían una solución definitiva para resolver completamente el problema de filtraciones. Además, implicaban una inversión económica considerable, por lo que no se llevaron a cabo. La Compañía continuó con los trabajos hasta que finalmente, en 1945, oficialmente se dio por vencida.