El Quimbo, la segunda hidroeléctrica grande construida sobre el rio Magdalena de Colombia, inició a operar a finales de 2015, pero ha generado más titulares que energía, por la pésima calidad de agua que descarga su embalse. Sus diseñadores han ignorado severos problemas comunes a los grandes embalses tropicales. El consultor que realizó la Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) del proyecto cometió graves errores en su análisis de los impactos. La autoridad gubernamental correspondiente emitió la Licencia Ambiental dando inicio a su construcción, sin detectar estos problemas, tal vez por la falta de conocimientos. Tampoco se puede descartar prácticas corruptas, porque existen muchos millones de dólares en juego en esta primera concesión privada para diseñar-construir-operar una hidroeléctrica en Colombia.
ANTECEDENTES
En 1987, el gobierno colombiano construyó la primera represa sobre el río Magdalena, el sistema fluvial más importante del país en cuanto al transporte, pesca y agricultura. El dique que fue construido en el sitio Betania, unos 30 kilómetros rio arriba de la ciudad de Neiva, capital departamental de Huila, debería generar energía (capacidad - 540MW) para la red nacional y regular las desastrosas inundaciones río abajo. Por su poca capacidad de almacenamiento de agua (850 Millones de m3) comparada con el caudal del rio (varía de 100 a 2000 m3/s, con un medio anual de 475 m3/s) se necesitaba un manejo óptimo del embalse para cumplir con estas metas. La administración estatal que se hizo cargo del embalse no logró cumplir las metas satisfactoriamente.
Aduciendo estas deficiencias, en 1996, el gobierno dio en concesión el manejo de Betania a la empresa Chilena-Española EMGESA, pero con el único fin de generar energía. Se había iniciado actividades de piscicultura en la represa desde 1994, y se aceleró ese proceso desde 2005 con millones de tilapias enjauladas, bajo autorizaciones otorgadas por el gobierno departamental de Huila. Una consultoría determino la capacidad de carga de peces en Betania como 30 mil toneladas, pero no hubo un control adecuado. Por otro lado, la concesión de EMGESA no le obligó a comprometerse con los piscicultores, y el manejo del agua del embalse para producir energía siempre causó conflictos con las necesidades de la acuacultura. En el año 2007, una baja drástica del caudal que ingresa a Betania, junto con la descarga continua de agua para maximizar la producción de energía, de repente expuso las jaulas de peces a las aguas del fondo del embalse con poco oxígeno, produciendo una matanza de peces sin precedentes. Sin embargo, hasta ahora no se ha logrado resolver este conflicto de intereses sobre el manejo del embalse de Betania.
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| Fuente: EMGESA - Junio 2011 |
En 2008, el gobierno colombiano decidió concesionar la construcción y operación de otro embalse en el Magdalena, río arriba de Betania, y la EMGESA la ganó. Inmediatamente, la empresa presentó diseños para una represa en el sitio El Quimbo, unos 14km río arriba del embalse de Betania y 1,3km arriba de la confluencia del río Páez, una tributaria grande de Magdalena. Esta represa tendrá un volumen suficiente para retener casi 9 meses de flujo del río Magdalena y la capacidad para producir 400 MW de energía antes de descargar esas aguas río abajo. Con estas características, EMGESA propuso atenuar las crecientes del río y estabilizar el caudal de ingreso a Betania para que su producción de energía tenga menos fluctuaciones. En teoría, esta propuesta fue tan halagadora que hasta los piscicultores de Betania la apoyaron con entusiasmo.
Sin embargo, un embalse tropical tan profundo (cerca de 150m), que inunda un cañón largo y angosto, puede causar problemas graves ambientales, además de iniciar serios conflictos socio-económicos, elevando mucho los costos de construcción, operación y mitigación, hasta el punto cuando el proyecto no sea viable.
EMGESA cambió el diseño después de recibir la licencia para construir
La consultora INGETEC preparó la EIA del proyecto en 2008 (ref 2), que sirvió como documento base para recibir la licencia para construir la represa El Quimbo. Analizando ese documento encontramos algunos errores graves, que si hubieran sido detectados a tiempo, merecían cambios sustanciales al diseño del dique para viabilizar el proyecto. La autoridad gubernamental que emite la licencia, ANLA, aparentemente, no detectó los errores en la EIA, y aprobó el diseño del proyecto sin ningún cambio.
Información publicada por EMGESA en 29 de oct de 2008 (ref 1):
Según estos datos, el caudal promedio que ingresará al reservorio se estima en 243 m3/s. El nivel máximo de operación del reservorio (embalse lleno) es 720m sobre nivel del mar y el nivel mínimo de operación (apagarán las turbinas cuando embalse llega a este nivel) es 690 m. El volumen útil del reservorio (volumen de agua entre los niveles máximo y mínimo) es 1824 Mm3 y volumen muerto (volumen debajo del nivel mínimo, por tanto no es útil para generar energía) es 1381 Mm3. Esta información coincide con los datos que aparecen en la EIA (ref 2)..
Ahora se estima que un caudal promedio de 237 m3/s ingresará al reservorio. El nivel máximo de operación del reservorio se mantiene en 720 m, pero el nivel mínimo de operación ahora es 675m (15m debajo de los datos de 2008). Con este cambio el volumen útil del embalse se aumentó a 2354 Mm3 (incremento de 30%) y el volumen muerto se disminuyó por el mismo porcentaje a 861 Mm3.
No existe información pública que explique por qué hizo este cambio del nivel mínimo de operación del reservorio y cómo. EMGESA hizo esta modificación después de recibir la autorización para construir el dique, pero tampoco existe ningún documento autorizando tal cambio. Solo podemos especular la razón, porque ahora EMGESA dispone 30% más agua para generar energía y aumentar sus utilidades. Abajo demostramos que este cambio del diseño también perjudica a la calidad de agua que descargarán las turbinas, y por eso se debe realizar una nueva evaluación del impacto ambiental del proyecto.
Nivel mínimo de operación del reservorio y la calidad de agua turbinada
Los usuarios de aguas río abajo de un reservorio artificial -la vida acuática, animales y humanos- todos dependemos de la calidad y la cantidad de agua descargada del reservorio. Durante del primer llenado de un embalse hidroeléctrico, un caudal limitado se envía río abajo mediante las puertas de descarga del fondo del dique, hasta que se acumule suficiente agua en el embalse para activar las turbinas. Desde allí, la calidad del flujo río abajo depende de las aguas turbinadas. La descarga del fondo solo se abre intermitentemente, a veces para limpiar los sedimentos del embalse o cuando se reparan las turbinas.
Si a un reservorio no ingresa agua contaminada, los parámetros de calidad más importantes para el desarrollo de la vida acuática presa abajo son la temperatura y la concentración de oxígeno disuelto en la descarga (desde las turbinas o desde la puerta del fondo). La temperatura se disminuye hacía las profundidades del reservorio, porque la penetran menos rayos solares al fondo. El agua más fría es más densa y se queda en el fondo. En los sectores poco profundos del embalse, el viento ayudará a mezclar un poco el agua. En sectores hondos, se forman capas, cuyas temperaturas disminuyen con la profundidad.
El oxígeno disuelto en el agua del reservorio se agota poco a poco porque la vida acuática lo consume. Si la vegetación original del fondo del lago no fue retirada y/o si el río trae mucha materia orgánica pesada, el proceso de su descomposición consume el oxígeno del fondo, hasta su agotamiento. Así, las capas del fondo siempre están frías y sin oxígeno. Si hay mucha materia vegetativa en el fondo, su descomposición continúa mediante el proceso anaeróbico, produciendo gases como metano y sulfuro de hidrógeno, y el lago se vuelve apestoso.
La sección 2.2.1.1.8 Captación y conducción de la EIA menciona que la rejilla que atrapa la basura en la bocatoma de las turbinas se asienta en el nivel 655 m. Entonces, el agua que ingresa a las turbinas tendrá como mínimo una temperatura y una concentración de oxígeno que corresponden a ese nivel. Cuando el reservorio está lleno (a la altura de 720m), la capa de agua más baja que ingresa a las turbinas estará a 65m de profundidad. Según el diseño de 2008 (ref 1), aún en tiempos más secos, el nivel del reservorio no bajará de 690m, y las turbinas recibirán aguas desde 35m de profundidad. Como la altura de la rejilla coladera es 15m, la cabecera de la toma todavía estará 20m bajo agua. Normalmente, se intenta mantener la toma a cierta distancia mínima bajo el agua para que no ingrese mucho aire, que causa daños a las turbinas. Sin embargo, nos parece que un valor de 20m es demasiado, y se puede alzar la toma unos metros más, para que las turbinas reciban aguas de capas más altas, que son de mejor calidad. Sin embargo, la EIA no hace ningún comentario sobre este diseño.
Ahora, según el nuevo diseño del dique que presentó EMGESA en 2011 (ref 3), el nivel mínimo del embalse está 15m más bajo. Así, se reduce a 5m la altura mínima de agua sobre la toma de la turbina, asumiendo que EMGESA no ha bajado su ubicación también. Si no hubo un cambio en la bocatoma, cuando el reservorio está a su nivel mínimo, la descarga de las turbinas será de mejor calidad que la situación del diseño anterior. Sin embargo, si EMGESA bajó la ubicación de la bocatoma (no se dispone esta información públicamente), la mayor parte del tiempo, la calidad de la descarga de las turbinas será peor. De todos modos, pensamos que EMGESA hizo ese cambio para aumentar sus utilidades, no tanto de preocupación por la calidad del agua turbinada.
Dudas sobre las predicciones de calidad de agua en embalse El Quimbo
Para analizar la calidad de agua, el consultor de la EIA uso el paquete de software WQRSS en 3 instancias: en el reservorio El Quimbo; en el tramo del río entre los reservorios El Quimbo y Betania; y en el reservorio de Betania. Este software, que fue desarrollado en 1980s por el Cuerpo de Ingenieros de EE.UU., tiene muchas limitaciones para modelar con precisión cuerpos de agua con tantos contrastes. El programa modela la distribución de la temperatura de un cuerpo de agua, dividiéndolo en capas desde la superficie hacia su fondo, y después calcula la variación con la profundidad de los parámetros de calidad, como la concentración de oxígeno disuelto. Sin embargo, el software no tiene la capacidad para considerar si mezcla o no las aguas entre diferentes capas (ref 5). Como conversamos arriba, en embalses tropicales no ocurre la mezcla entre las capas de agua por inversión térmica, pero sí existe otras formas, según las características de cada embalse. Se mezcla mejor el agua cuando el embalse tiene: i) un ancho suficiente para que el viento forme olas; ii) un tiempo corto de retención hidráulica (días para llenar el volumen útil del reservorio con un caudal de ingreso promedio) y; iii) una distancia corta entre el dique y la cola (donde entra el río al embalse).
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| Fuente: EMGESA-2008 |
Según la EIA, el reservorio El Quimbo es 55km de largo, con un ancho promedio de 1.4km. La dirección predominante del viento es casi perpendicular al eje del cañón del río. El tiempo de retención hidráulica del embalse es de 259 días. Por estas características, no esperamos mayores posibilidades de mezcla entre las capas de agua de la superficie y del fondo del reservorio, y por eso, el software no tendrá dificultades en modelarlo.
A pesar de eso, las predicciones de la modelación que presenta el consultor, en cuanto a la temperatura y el oxígeno disuelto, parecen irreales. Después del primer año de llenado, se pronostican temperaturas de 27oC en la superficie y de 23oC en el piso de la toma de las turbinas. Y dice, oxígeno disuelto variaría desde 6 mg/l en la superficie a 4 mg/l a esa profundidad (un valor de 2 mg/l se considera crítico para la supervivencia de peces en los ríos). Dadas las características del embalse El Quimbo, esperamos valores más bajos de oxígeno a esa profundidad de 65m, y por ende, sospechamos errores de la calibración del modelo.
Efectivamente, el consultor admite que su modelo fue calibrado para la situación donde hubo una matanza de peces en el reservorio de Betania en febrero de 2007. Bajo esas condiciones, el modelo produce un valor de oxígeno disuelto de 3 mg/l cerca de la superficie. Y el consultor argumenta que la tilapia en Betania, enjaulada en altas densidades, se asfixió por la falta de oxígeno produciendo esa matanza. Revisando el gráfico de concentración de oxígeno en Betania que presenta el consultor para este caso, dimos cuenta de que ¡yendo más al fondo se aumenta la concentración de oxígeno! Tal vez, fueron ajustados demás los parámetros del software, para que su resultado refleje la falta de oxígeno cerca de la superficie, causando distorsiones más abajo.
A nuestra opinión, este software no es apto para modelar la calidad de agua en el embalse de Betania por sus características muy favorables a mezclar las capas de agua. Este embalse es más ancho y muy corto comparado con El Quimbo, con un tiempo de retención hidráulica cerca de 30 días. El consultor de EIA erró en calibrar los parámetros de su modelo al embalse de Betania para aplicarlo después al de El Quimbo.
El sentido común hubiera señalado al consultor que revise los valores de oxígeno para El Quimbo, pronosticados por su modelo. En el embalse de Betania, con sus condiciones tan favorables a mezclar las aguas de las capas, si ocurrió un déficit de oxígeno a apenas 12m de profundidad, ¿cómo podemos esperar que en El Quimbo, donde no ocurrirá ninguna mezcla de aguas, haya mayores valores de oxígeno a profundidades 5 veces más?
El análisis comparativo con otros reservorios existentes de Colombia, que está incluido en la EIA, carece de información sobre qué paso con la calidad de agua en situaciones parecidas. Experiencias internacionales abundan (ref 4) sobre embalses que tienen profundidades menores que El Quimbo pero han descargado aguas de pésima calidad, destruyendo la vida acuática río abajo. Por eso, una entidad que maneja decenas de embalses grandes en el río Tennessee en EEUU, la TVA, ahora está implementando varias medidas alternativas para oxigenar mejor el agua que descargan sus embalses (ref 6).
Malezas acuáticas en embalse El Quimbo
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| Embalse Betania con poca maleza |
La EIA descarta una posible proliferación de malezas, como buchón, en embalse El Quimbo (ref 2 –p7.2.52) citando la experiencia del embalse de Betania. Sin embargo, la situación de Betania es muy diferente: su menor tiempo de retención hidráulica y las grandes caudales que descargan sus turbinas hacen subir y bajar el nivel del espejo de agua del embalse con mayor rapidez, y no permite que se enraícen las malezas en su perímetro. Además, en su espejo de agua bien abierto, los vientos generan olas que dispersan las malezas. Las características de embalse El Quimbo son opuestas, como hemos visto arriba. Adicionalmente, eso recibe grandes cargas de nutrientes de las fértiles tierras agrícolas todo a lo largo del río arriba. Por lo tanto, esa conclusión de la EIA es inaceptable.
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| Jacinto de agua en La Esperanza |
En el Ecuador, los embalses con características similares al de El Quimbo (mayor tiempo de retención hidráulica y espejo de agua muy angosto), como Daule-Peripa y La Esperanza, siguen colmatados de malezas acuáticas ya desde hace más de 20 años.
Las malezas acuáticas dificultan la navegación en el reservorio y causan molestias a los usuarios de aguas abajo. Más que todo, pueden iniciar y propagar graves problemas de salud, porque son criaderos de mosquitos que transmiten enfermedades como Dengue, Malaria, Chikungunya y Zika. Gran parte de embalses tropicales de todo el mundo han causado este tipo de problemas de salud (ref 4) y esperamos amenazas similares del proyecto El Quimbo también. Sin embargo, la EIA minimiza ese riesgo basada en su conclusión errónea citada arriba.
Conclusiones y recomendaciones
Nuestro análisis ha detectado serias amenazas ambientales del proyecto El Quimbo, las cuales fueron ignoradas por agencias gubernamentales, tal vez porque son incompetentes técnicamente, o son cegadas por la corrupción. Estas amenazas son a largo plazo y se agravarán con el tiempo, por lo que no se pueden mitigar con reparaciones parches o con dádivas.
Sumando a estos graves problemas ambientales, los enormes daños socioeconómicos que fueron causados por el Proyecto, pensamos que, para evitar un desastre mayor, todavía no es muy tarde, ni es costoso, desmantelar el dique El Quimbo y dejar fluir libre al río. Por tantas violaciones al debido proceso que ha cometido el concesionario que auspicia el dique, la tesorería del gobierno colombiano no tendrá que pagarle ni un centavo y el contratista está obligado a restaurar el sitio a su estado original con recursos propios.
Si el gobierno colombiano está preocupado seriamente sobre la falta de energía para el consumo local, puede solucionar el problema gastando menos de 10% de lo que está designado para construir embalses: que lo gaste en almacenar agua en el suelo (ref 7, p95-106), en las microcuencas de cabecera de cada río. La solución es sencilla: en las fincas agrícolas, ayude al agricultor a prevenir erosión, con barreras, surcos, zanjas o terrazas; en laderas deforestadas, restaure la cobertura vegetal con plantas nativas; en quebradas erosionadas, construya diques de control y estabilice las orillas con plantas adecuadas. El agua que será retenida por estos mecanismos se drenará lentamente a los ríos, estabilizando sus caudales inclusive en las sequías. Entonces, las hidroeléctricas existentes podrán generar energía constante durante todo el año. Como beneficios extras, los agricultores aumentarán su productividad, y la cobertura forestal restaurada ayudará a disminuir los efectos negativos de los cambios climáticos.
Kashyapa A. S. Yapa, Ph.D. en Ing. Civil (UC Berkeley)
Riobamba, Ecuador.
kyapa@yahoo.com
Octubre de 2013/ re-editado para el público en enero 2016.
Referencias:
- EMGESA (2008) “Proyecto Hidroeléctrico El Quimbo”, XIV Congreso del MEM, Cali, Colombia.
- INGETEC S.A. (2008) “ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DEL PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL QUIMBO”, presentado a EMGESA y publicado por el Ministerio de Ambiente de Colombia.
- EMGESA (2011) “Proyecto Hidroeléctrico El Quimbo”, folleto de promoción, junio.
- WORLD COMMISSION ON DAMS (2000) “DAMS AND DEVELOPMENT: A NEW FRAMEWORK FOR DECISION-MAKING”, Earthscan Publications Ltd, London and Sterling, VA.1
- Wells, S.A. “A 2-D hydrodynamic and water quality model, CE-QUAL-W2 Version 3” http://www.ce.pdx.edu/w2/download_model_information.html
- https://www.tva.com/Environment/Environmental-Stewardship/Water-Quality/Boosting-Oxygen-in-the-Water
- Yapa, Kashyapa, A.S. (2013) "Prácticas ancestrales de crianza de agua", Min. Ambiente/ Sec. Nacional de Gestión de Riesgos/ PNUD, Quito, Ecuador. https://www.academia.edu/4466302/PRACTICAS_ANCESTRALES_DE_CRIANZA_DE_AGUA_-jul_2013
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