ESTADO DE LAS PRESAS EN VENEZUELA

Ing. Diego Ferrer Fernández

Caracas 12 de marzo de 2.007

PRIMERA PARTE

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IMPORTANCIA DE LAS PRESAS

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RIESGOS DURANTE LA OPERACIÓN

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CONCEPTO DE SEGURIDAD EN PRESAS

IMPORTANCIA DE LAS PRESAS

La construcción de presas satisface diversos objetivos: „

Regula el flujo hídrico, compensando la abundancia de agua en algunas épocas del año con otras de escasas lluvias

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Al mismo tiempo, permite controlar flujos excesivos en épocas excesivamente lluviosas, o en zonas de lluvias torrenciales concentradas en pocos meses del año y así evitar las avenidas e inundaciones

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Al captar el agua de escorrentía que de otro modo iría directamente al mar, aumenta la oferta de agua y permite el uso para riego o abastecimiento de aguas

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Tienen un objetivo importante como generadoras de energía hidroeléctrica.

Las presas tienen como objetivo primordial almacenar grandes cantidades de agua, para ser utilizadas, bien sea para irrigación, abastecimiento de aguas, generación de energía hidroeléctrica u otros usos.

La construcción de una presa introduce importantes modificaciones en el medio ambiente, por cuanto se obstruye el cauce de un río para formar un embalse, el cual cubre una gran extensión de terreno hacia el área aguas arriba, con la consecuente saturación de los terrenos que sirven de vaso de almacenamiento.

La vida útil de una presa puede estar amenazada por una serie de fenómenos naturales tales como:

SISMOS

Sismo de San Fernando

TORMENTAS FUERTES Falla de la presa El Guapo, durante las lluvias torrenciales de diciembre de 1.999, indica la vulnerabilidad de las presas de tierra, ante eventos naturales

HIDROVEN (Dic. 1999

Deslizamientos del vaso

Falla presa Vaiont (Italia, h=262m) 1963

Se generó una onda que sobrepaso 100 m la cortina, causando 2,600 muertos en Longarone.

También pude estar afectada por factores estructurales, como serían:

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Variación del comportamiento de las fundaciones, producto de la saturación y de sus condiciones de heterogeneidad

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Efectos de la saturación en el vaso que pueden producir áreas inestables

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Efectos de la variación periódica de los niveles de agua en el embalse, así como también, debido a la generación de presiones de agua y filtraciones, tanto en las fundaciones como en el terraplén.

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Erosión interna producida por deficiencias en los filtros y drenes

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Deficiencias en los sistemas de operación y mantenimiento

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Asentamientos excesivos.

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Comportamiento de los materiales

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Crecimiento excesivo de vegetación

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Azolvamiento del vaso

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Fallas de operación

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Intervención humana

Problemas de filtraciones y erosión interna (piping)

Presa Horsethoot.USA Ref.USBR

Cárcava 2

Cárcava 1

Cárcava 3

Presa Horsethoot.USA Ref.USBR

Falla de la Presa Teton en USA, por erosión interna

Crecimiento excesivo de vegetación

Presa Quebrada Seca Venezuela Referencia UBR

Referencia UBR Referencia UBR

Presa Quebrada Seca Venezuela

Erosión interna por cusa de suelos dispersivos

Referencia UBR

Problemas de sedimentación

Sedimentación en la cola del embalse La Mariposa

Referencia ing. J.J. Gaspard

RIESGOS DURANTE LA OPERACIÓN Situaciones que cambian las condiciones de operación de una presa. „

Reducción de la capacidad de almacenamiento por azolvamiento del vaso

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Modificación y obstrucción de las obras de alivio y tomas

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Desarrollos humanos y zonas productivas aguas debajo de las presas

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Falta de información hidrológica durante la etapa de diseño – en presas que tienen mas de 30 años en operación, no es raro que se presentes crecidas mayores a las de diseño, ya que se estimaron con poca información y por métodos que en la actualidad han sido mejorados.

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Falta de técnicos capacitados y falta de normas de operación y mantenimiento

MAPA DE SISMICIDAD INSTRUMENTAL 1.910 - 2002

FUENTE: FUNVISIS

PLANO DE UBICACIÓN DE LAS PRESAS EN VENEZUELA CON RELACIÓN A LAS ZONIFICACIÓN SÍSMICA

FUENTE: FUNVISIS

CONCEPTO DE SEGURIDAD EN PRESAS

SEGURIDAD EN PRESAS

Seguridad Estructural 9 Diseño Apropiado 9 Control durante la Construcción 9 Procedimientos de Operación y Mantenimiento

Monitoreo e Inspecciones

Concepto de Emergencia

9Lectura de Instrumentación

Planes de Emergencia en función de áreas inundables

9 Inspecciones Periódicas 9 Pruebas Operativas

SEGURIDAD ESTRUCTURAL Para garantizar la seguridad estructural de la presa y obras complementarias, durante su vida útil, se requiere: „ „ „

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Realizar los estudios básicos requeridos: cartografía, hidrología, geotecnia y sismicidad Realizar el proyecto de la presa y obras auxiliares, basado en los resultados de los estudios básicos. Ejercer un riguroso el control de calidad durante la construcción - excavaciones, -tratamiento de fundaciones, - colocación y compactación de los materiales - inspección de las estructuras de concreto y obras electromecánicas Instalar una adecuada instrumentación que permita observar el comportamiento del embalse durante su vida útil. Controlar el comportamiento de las obras durante el primer llenado del embalse.

MONITOREO E INSPECCIONES Consiste en la realización de todas aquellas operaciones necesarias para observar el comportamiento de las obras durante la construcción y posteriormente para su operación y mantenimiento. Para ello se hace necesario, que desde el inicio de la construcción, que se establezca una organización que permita acometer la operación y mantenimiento de las obras, que a grandes rasgos cubra: „ „ „

Las inspecciones durante la vida útil del embalse. La lectura, análisis e interpretación de la instrumentación La verificación periódica de las obras electromecánicas: compuertas, válvulas etc.

PLANES DE CONTINGENCIA

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Determinación de las áreas a ser afectadas en caso de ocurrir una falla de la presa o de ocurrir la creciente máxima probable

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Procedimiento a seguir para reducir los daños aguas abajo

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Bases para la preparación de un plan de contingencia

PARTE II

BREVE RESEÑA HISTORICA DE LAS PRESAS EN VENEZUELA

En Venezuela hay tres organizaciones estatales a cuyo cargo ha estado la construcción y posterior cuidado de las presas en Venezuela, estas son:

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Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales (MARN), quien substituyó al Ministerio de Obras Públicas (MOP), a cuyo cargo ha estado el diseño, construcción y operación de todas las presas para abastecimiento de agua de poblaciones, irrigación y drenaje, control de inundaciones y control de acarreos.

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EDELCA (Electrificación del Caroní) a cuyo cargo ha estado el diseño, construcción y operación de las presas con fines hidroeléctricos, que permiten el mejor aprovechamiento del Río Caroní y sus afluentes.

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CADAFE (Compañía de Electrificación y Fomento Eléctrico) encargada del suministro de energía eléctrica en Venezuela, quien construye y opera las presas con fines hidroeléctricos en la región occidental del país.

Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales (MARN) En 1.863, antes de existir algún organismo encargado de planificar las presas, el Ing. Luciano Urdaneta construye la presa Caujarao Es la primera que se construye en Venezuela Uso: Abastecimiento de aguas a la ciudad de Coro Riego de las llamadas “Huertas del río Coro”

9 1.874 nace el Ministerio de Obras Públicas, conformado por las siguientes direcciones: • Vías de Comunicaciones Fluviales y Terrestres • Acueductos Esta última encargada del suministro de aguas a las principales ciudades del país.

Presa Caujarao Fuente: MARNR, 40 añ años de los Recursos Hidrá Hidráulicos

9 1º de agosto de 1.936, se reorganiza el Ministerio de Obras Públicas (MOP), se crean las Divisiones: • Obras Hidráulicas • Obras Sanitarias • Obras relativas a la Navegación Marítima y Fluvial 9 Previamente a la reorganización del MOP: El Ing. Ricardo Zuloaga construye, la presa Petaquire (1.929) Uso: generación de energía hidroeléctrica. 9 1.937 se crea la División de Obras Hidráulicas 9 1.940 se crean la Dirección de Obras de Riego y la Organización de Servicio Hidrológico

Presa de Petaquire Fuente: MARNR, 40 añ años de los Recursos Hidrá Hidráulicos

9 1.941 Se crea el Consejo Nacional de Obras Públicas, con la finalidad de realizar un Plan Coordinado de Obras. 9 Entre los años 1.940 y 1.941, se experimenta un gran aumento de la población que afecta a las fuentes que surten el acueducto de Caracas. 9 1.942 la Dirección de Obras de Riego, pasa a ser Dirección de Obras de Riego y Cartografía Nacional. 9 1.943 se crea el Instituto Nacional de Obras Sanitarias (INOS), que tendría a su cargo la ejecución de los acueductos y cloacas de la ciudad de Caracas y otros similares en todo el país.

9 1.958 se cambió el nombre de Dirección de Obras de Riego a dirección de Obras Hidráulicas. Se creó la División de Operación y Mantenimiento de Sistemas de Riego, dependiente de esa Dirección. 9 1.975 se creó la Dirección General de Recursos Hidráulicos. Entre las primeras presas construidas por la Dirección de Obras de Riego destacamos: • Suata y Taiguaiguay, estado Aragua, para propósito de irrigación, la primera construida en 1.942 y la segunda en 1.952. • Guárico, para propósitos de irrigación, marcó un hito en diseño y la construcción de Presas en Venezuela. Se concluyó el año 1.956

Presa de Suata Fuente: MARNR, 40 añ años de los Recursos Hidrá Hidráulicos

PRESA TAIGUAIGUAY

Fuente: MARNR, 40 añ años de los Recursos Hidrá Hidráulicos

PRESA EL GUÁRICO

Fuente: MARNR, 40 añ años de los Recursos Hidrá Hidráulicos

9 Simultáneamente, el Instituto Nacional de Obras Hidraulicas INOS, se aboca a resolver los problemas de abastecimiento de agua de poblaciones, inicia con la construcción de las siguientes presas: • La Asunción, en Margarita, año 1.948. • Agua Fría y La Mariposa para el abastecimiento de aguas de la ciudad de Caracas, en el año 1.949 El proyecto y construcción de estas presas, contribuyó a la formación de profesionales venezolanos, en el área de obras hidráulicas y presas

PRESA AGUA FRÍA Fuente: MARNR, 40 añ años de los Recursos Hidrá Hidráulicos

PRESA LA MARIPOSA

Fuente: MARNR, 40 añ años de los Recursos Hidrá Hidráulicos

9 En diciembre 1.976 se crea El MARNR e inicia sus actividades el 01 de abril de 1.977 “como una organización fundamental para el país a través de un desarrollo ambiental armónico, equilibrado y sustentable, que garantice un continuo mejoramiento de la calidad de vida a las generaciones presentes y futuras...” cuenta hoy con 31 años de su existencia 9 Actualmente las obras hidráulicas dependen de la Dirección General de Equipamiento Ambiental del MARN

EDELCA (Electrificación del Caroní) „

El 26 de junio de 1.953 se crea la “Comisión de estudios para la Electrificación del Río Caroní” cuya misión fue estudiar el potencial hidroeléctrico del río Caroní.

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En 1.956 se da inicio a la construcción de la presa Macagua I, la cual fue concluida el año 1.961.

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El 23 de julio de 1.963 se crea la empresa C.V.G. Electrificación del Caroní (EDELCA) y se inicia la construcción de la primera etapa de la central hidroeléctrica Guri.

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En 1968 entra en funcionamiento la primera unidad generadora, en 1.977 finaliza la construcción la primera etapa y 1.986 entra en operación la etapa final del Guri

PRESA MACAGUA I

Fuente: MARNR, 40 añ años de los Recursos Hidrá Hidráulicos

PRESA GURI

Fuente: MARNR, 40 añ años de los Recursos Hidrá Hidráulicos

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En 1.985, se inició el proyecto Macagua II, la cual se inaugura, conjuntamente con la central Macagua III, el año 1.997, conformando así el “Complejo Hidroeléctrico 23 de enero”, la cual entra en operación en 1.998.

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En 1.988 se inicia la construcción de la presa Caruachi. Cuya operación comercial se inicia en el año 2.003. Esta central fue oficialmente inaugurada el pasado 31 de marzo y tiene, a partir del primer trimestre de 2006, sus 12 unidades generadoras en servicio.

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En la actualidad, está en construcción el Proyecto Hidroeléctrico Tocoma

PRESA MACAGUA II

FUENTE: EDELCA

DESARROLLO DE LAS PRESAS EN VENEZUELA

CRECIMIENTO POBLACIÓN DE VENEZUELA 30,000,000 25,000,000 20,000,000 Año 1.975

15,000,000 Año 1.950

10,000,000 5,000,000 0 1820 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

Fuente: Martí Martínez Ferrero, Jorge. XVIII Seminario de Geotecnia

Número de Presas Construidas 35

30

30 25

21

21

20 15 7

10 5

1

0

0

0

0

0

1

7

9

0

0 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 Décadas Fuente: Suá Suárez, Luí Luís Miguel, 2002

USO DE LAS OBRAS HIDRÁULICAS EN VENEZUELA 1975 Defensa de Poblaciones

Otros usos

Abastecimiento de Agua

Riego

5% 11%

12% R ST AA DP O

56% 16% Saneamiento de tierras

Inventario de Presas 2004

USO DE LAS PRESAS EN VENEZUELA 2.004

1% 1%

10%

AA

5% 4%

42%

7%

AA-CI AA-R AA-CI-R EH EH-R-CI R R-CI CI-CS

11%

CI-CS-AA

13%

6% Leyenda A.A. Abastecimiento de Agua R. Riego C.I. Control de Inundaciones C.S. Control de Sedimentos E.H. Energía Hidroeléctrica

Inventario de Presas 2004

VOLUMENES DE AGUA EMBALSADA m3x106

2.697

1.369

4.341 3.178

2.909

1.348

101 A.A A.A - C.I A.A – R A.A - R - C.I. E.H. R R - C.I R - E.H - C.I.

141.880

Volumen total embalsado 157.823 m3x106 Inventario de Presas 2004

Leyenda A.A. Abastecimiento de Agua R. Riego C.I. Control de Inundaciones C.S. Control de Sedimentos E.H. Energía Hidroeléctrica

VOLUMENES DE AGUA EMBALSADA PARA PROPOSITOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y RIEGO m3x106

2.696,83 4.341,41 1.369,22

A.A A.A - C.I A.A – R A.A - R - C.I. R R - C.I

3.177,80

2.908,72 100,91

R - E.H - C.I.

1.347,93

Volumen total 15.943 m3x106 Inventario de Presas 2004

Leyenda A.A. Abastecimiento de Agua R. Riego C.I. Control de Inundaciones C.S. Control de Sedimentos E.H. Energía Hidroeléctrica

PARTE III

RESULTADO DE ALGUNAS INSPECCIONES REALIZADAS EN PRESAS DE VENEZUELA

RESULTADO DE ALGUNAS INSPECCIONES REALIZADAS EN PRESAS DE VENEZUELA

Los resultados de las inspecciones que se mostrarán más adelante, corresponden a un a programa de “GESTIÓN DE RIESGOS Y REDUCCIÓN DE DESASTRES NATURALES”, emprendido por FONACIT, quien consideró a las presas como elementos de riesgo. Para ello contrató los servicios de la empresa MRG la cual, formó un equipo de trabajo quien en coordinación con el MARN realizó, durante los años 2.003 y 2.004, un plan piloto de revisión de 10 presas; este fue complementado con información de inspecciones realizadas previamente por el MARN y otros organismos, a 15 presas, entre los años 2.000 y 2.001.

CRESTA DE LA PRESA Presa Quebrada Seca

CRESTA DE LA PRESA Hundimientos y falta de drenaje

CRESTA DE LA PRESA Presa Tulé

CRESTA DE LA PRESA Grietas Longitudinales Presa Boconó

Presa Boconó

CRESTA DE LA PRESA Grietas Longitudinales Presa Boconó

Presa Barrancas

CRESTA DE LA PRESA

Grietas longitudinales Presa El Isiro

FORMACIÓN DE GRIETAS LONGITUDINALES

CRESTA DE LA PRESA Presencia de vegetación Presa Pao La Balsa

CRESTA DE LA PRESA LA TIGRA La cresta no presenta signos de hundimientos, asentamientos ni desviaciones en su alineamiento

CRESTA DE LA PRESA Y TALUDES Obsérvese la abundante vegetación, con árboles grandes, en los taludes y algunos hundimientos en la cresta – Qda. Seca

TALUD AGUAS ABAJO Presa Quebrada Seca

TALUD AGUAS ABAJO Presa La Tigra

TALUD AGUAS ABAJO Presa La Tigra

TALUD AGUAS ABAJO Presa El Isiro – Tapón Oeste

EFECTOS DE LA VEGETACIÓN

DESLIZAMIENTOS EN EL TALUD AGUAS ABAJO Presa Pao La Balsa

DESLIZAMIENTOS EN EL TALUD AGUAS ABAJO Presa Pao La Balsa

PRESA TULÉ

PRESA TULÉ

PRESA TULÉ Pozos de observación

PRESA TULÉ Pozos de observación

PRESA TULÉ Talud aguas abajo

ENROCADO DE PROTECCIÓN Talud aguas abajo – Presa El Isiro

ENROCADO DE PROTECCIÓN Talud aguas abajo – Presa El Isiro

MOVIMIENTOS EN EL ENROCADO Talud aguas arriba – Presa El Isiro

MOVIMIENTOS EN EL ENROCADO Talud aguas arriba – Presa La Tigra

EROSIÓN EN LOS TALUDES Presa El Pueblito - Cárcavas en el talud aguas abajo

EROSIÓN EN EL CONTACTO CON LOS ESTRIBOS Presa La Tigra

EROSIÓN EN EL CONTACTO CON LOS ESTRIBOS Presa La Tigra

FILTRACIONES Presa El Isiro

FILTRACIONES Presa El Isiro

FILTRACIONES Presa Turimiquire

INSTRUMENTACIÓN Inclinómetro abandonado – Presa El Isiro

INSTRUMENTACIÓN Piezómetro abandonado – Presa El Isiro

INSTRUMENTACIÓN Punto de control de asentamiento superficial - Presa La Tigra

INSTRUMENTACIÓN Estación hidrométrica – Presa Pao La Balsa

OBRAS DE ALIVIO Presa Barrancas - Vertedero

OBRAS DE ALIVIO Presa Barrancas – Rápido y pozo disipador

OBRAS DE ALIVIO Presa El Isiro Vertedero

Rápido

OBRAS DE ALIVIO Presa El Isiro

Grieta en el muro del canal de aproximación

Junta de construcción

OBRAS DE ALIVIO Presa Tulé – Canal de aproximación obstruido

OBRAS DE ALIVIO Presa Tulé Vertedero en abanico Losa en el canal de descarga

OBRAS DE ALIVIO Presa Pao La Balsa

Vertedero Junta de construcción abierta

OBRAS DE ALIVIO Presa Pao La Balsa

Rápido descargando Rápido descargando

OBRAS DE ALIVIO Presa Pao La Balsa

Pozo disipador Pozo disipador

OBRAS DE ALIVIO Presa Pao La Balsa

Junta de construcción en el muro del rápido

OBRAS DE ALIVIO Presa El Ermitaño – Canal de descarga

OBRAS DE ALIVIO Presa El Ermitaño – Canal de descarga Junta abierta en la losa del canal de descarga

Juntas abiertas en la placa de piso del canal de descarga

OBRAS DE ALIVIO Presa El Ermitaño – Canal de descarga

Erosión a la entrada del canal, bajo la losa del piso

OBRAS DE DESCARGA Presa Barrancas

OBRA DE TOMA Presa Barrancas

OBRA DE TOMA Presa Tulé

OBRAS ELECTROMECÁNICAS Presa Boconó

OBRAS ELECTROMECÁNICAS Presa Tucupido

INTERVENCIÓN DE LA CUENCA DEL RÍO OCUMARITO

CONCLUSIONES

9 Venezuela cuenta con un inmenso patrimonio constituido por presas, embalses y obras hidráulicas en general

9 El costo de reposición de estas obras, o la construcción de obras nuevas, similares, resultaría extremadamente oneroso y una labor muy difícil de acometer tomando en cuenta los costos actuales

9

La recuperación y el mantenimiento de las obras hidráulicas existentes es una labor de interés y de seguridad nacional que debe involucrar a los entes del estado con la colaboración coordinada de los grupos profesionales interesados

CONCLUSIONES 9 Las inspecciones realizadas y el análisis de la información disponible, evidencian que la mayoría de estas obras se encuentra sin el mantenimiento adecuado.

9 No existen manuales de operación y mantenimiento de las presas inspeccionadas 9 El sistema actual de operación y mantenimiento es inadecuado

9 No se lleva un registro confiable de: • Los aportes de agua al embalse • Caudales aliviados, los gastos utilizados • Información hidrológica: lluvias, evaporación, sedimentación, etc.

Ö Esto no permite hacer un seguimiento del comportamiento del embalse.

CONCLUSIONES

9 De las presas inspeccionadas, cuatro se encuentran en condición crítica. Requieren atención inmediata: Petaquire, Pao La Balsa, Tulé, El Tablazo 9Otras cuatro presentan problemas serios en el aliviadero, que deben ser reparados a la brevedad posible: El Isiro, Barrancas, El Cigarrón, El Ermitaño

9 La información correspondiente a las presas está incompleta, y el material que se consigue está disperso y en algunos casos está a riesgo de perderse o está deteriorado.

ACCIONES QUE SE ESTÁN IMPLEMENTANDO

En Ministerio del Ambiente consciente del estado de las presas en Venezuela, está implementando un plan para la Rehabilitación de las Presas a Nivel Nacional que en una primera etapa contempla: La creación de un organismo encargado del proyecto, mantenimiento y operación de las presas a nivel nacional. „Actualización del inventario de las presa existentes. „Recopilación de toda la información de las presas existentes. „Rehabilitación de las presa existentes. „

PODEMOS RECUPERAR NUESTRAS PRESAS Y EMBALSES HAGÁMOS EL ESFUERZO Y SIGAMOS EL EJEMPLO DE AQUELLAS OBRAS QUE FUNCIONAN BIEN Y ESTÁN ADECUADAMENTE MANTENIDAS

MUCHAS GRACIAS A LA ACADEMIA NACIONAL DE LA INGENIERÍA Y EL HÁBITAT AL INSTITUTO DE MEJORAMIENTO PROFESIONAL DEL CIV POR HABERME PERMITIDO DICTAR ESTA CHARLA Y A TODOS LOS ASISTENTES,…. POR ATENCIÓN PRESTADA