USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO M

EN ESPANA

SERIE: Ingeniería Geoambiental

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USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO -

EDITOR D. LUIS LAIN HUERTA Ingeniero de Minas Area de Ingeniería Geoámbiíental. I.T.G.E.

EQUIPO DE TRABAJO

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D. LUIS LAIN HUERTA Ingeniero de Minas Area de Ingeniería Geoambiental. I.T.G.E. D. CARLOS DUCH MARTINEZ Geólogo. Jefe del Depto. de Geología, Minería y Medio Ambiente. BESEL S.A. D. JUAN JOSE DURAN VALSERO Geólogo Dirección de Aguas subterráneas y Geotecnia. I.T.G.E. D. JOSE MARIA FONSECA GARCIA Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Jefe del Depto. de Transportes. INITEC. D. JESUS J. GRANERO MEGIAS Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. INTISA. D. FRANCISCO A. IZQUIERDO SILVESTRE Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Depto. de Ingeniería del Terreno Universidad Politécnica de Valencia. D. RICARDO LAIN HUERTA Dr. Ingeniero de Minas Depto. de Explotación de Minas Universidad Politécnica de Madrid. D. CARLOS DEL OLMO ALONSO Ingeniero de Minas Jefe del Depto. de Emplazamientos. ENRESA D. JOAQUIN DEL VALLE LERSUNDI Dr. Ingeniero de Minas Consultor

Este libro ha sido realizado por el Instituto Tecnológico Geominero de España, con la colaboración de BESEL, S.A.

INDICE

1. Geología de España y posibilidades del espacio subterráneo

INDICE DEL CAPITULO 1

GEOLOGIA DE ESPAÑA Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO 1. INTRODUCCION

-

2. GRANDES UNIDADES GEOLOGICAS DE ESPAÑA 2.1. Macizo Ibérico 2.2. Cordilleras Alpinas 2.2.1. El Pirineo 2.2.2. La Cordillera Bética 2.2.3. Cordillera Ibérica 2.2.4. Los Catalánides 2.3. Cuencas Neógenas y Cuaternarias 2.3.1. La Cuenca del Duero 2.3.2. La Meseta Sur 2.3.3. La Cuenca del Ebro 2.3.4. La Cuenca del Guadalquivir 3.POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN LAS DIFERENTES UNIDADES GEOLOGICAS 3.1. Almacenamiento en el espacio subterráneo natural

3.2. Construcción de cavidades (espacio subterráneo artificial) 3.2.1. Por disolución . 3.2.2. Por excavación

CAPITULO 1

GEOLOGIA DE ESPAÑA Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO

bución espacial), litológico (composición, textura y

1. INTRODUCCION Existen muchos criterios para dividir un territorio en conjuntos o dominios con características homogéneas o que presenten alguna particularidad que diferencie a unos respecto a los otros . Desde el punto de vista geológico estos criterios son fundamentalmente de tipo cronoestratigráfico (edades de los materiales aflorantes y su distri-

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estructura de los materiales) y morfo-tectónico ( relación del relieve con las macroestructuras tectónicas). De la diversidad geológica de España da idea el que sea el segundo país europeo en cuanto a altitud, con numerosas cadenas montañosas cruzando su territorio, altiplanicies y mesetas, valles fluviales encajados y, en general, un paisaje variado y heterogéneo . Esta diversidad se manifiesta al introducir los criterios geológicos diferenciadores mencionados ante-

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Figura 2. Aprovechamiento hidroeléctrico de Villarino. Esquema de conjunto (Cortesía de IBERDUERO, S.A.)

nítico muy compacto que no influyó prácticamente en nada la marcha de los trabajos. A fin de no perturbar el funcionamiento de los grupos en servicio, la casi totalidad de los trabajos se realizaron al abrigo de tapones de roca situados en los enlaces del circuito hidráulico de la central en servicio con el de los nuevos grupos.

-

Las excavaciones se realizaron con explosivos sin ocasionar daño alguno. Para el control de las voladuras, se impuso una velocidad máxima dé 50 mrn/s en cualquier punto de las instalaciones en servicio, valor que resultó ser muy conservador. Además, en los apoyos de las turbinas, generadores y válvulas, así como en el interior de la sala de mandos, la aceleración de la vibración se limitó a un valor máximo de 2 g. Para el control de las vibraciones, se empleó un UV Recorder SE 3006, provisto de galvanómetros tipo 3.450 de 0,05 mA/cm, 6 mV/cm con un grado de respuesta del 10%, que producía directamente diagramas de velocidad de la vibración en seis puntos diferen-

tes, mediante los correspondientes captores. Ocasionalmente, también se emplearon algunos combígrafos, tipo CV-5. Otro buen ejemplo de ampliación es el del Salto de Castro sobre el río Duero, descrita por García (1981) y Landabaso (1981).

3. SALTO DE MORALETS 3.1. Introducción y generalidades Construído por ENHER, se encuentra ubicado en el Pirineo Catalano-Aragonés para el aprovechamiento de la cabecera del Noguera Ribagorzana. La central es de bombeo, con un salto medio de 760 metros, entre los embalses de Llauset (14,4 hm3) y Baserca (21,05 hm3). El agua embalsada por una presa bóveda de 87 metros de altura en Llauset es conducida hasta la cabecera de la central hidroeléctrica a través de una galería de presión de 4,9 m de diámetro y 3,6 km de

USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

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longitud, y hasta la central subterránea por medio de una tubería de acero de 2,65 metros aproxi madamente de diámetro aproximadamente e instalada en el interior de un pozo con 45 de inclinación y 1030 m de longitud . Atravesada la cámara

3.2. Central La central se sitúa en un macizo devónico de calcoesquistos (de bastante dureza , que permitió realizar la excavación sin protecciones especiales), y está descrita por Herrero (1981).

de turbinas, el agua circula por una galería de baja presión de 4,9 metros de diámetro y 600 metros de longitud para verter al embalse de Baserca , cerrado por una presa bóveda de 90 me tros de altura . El esquema general es el representado en la figura 3.

La sala de máquinas es de planta rectangular, con una anchura de 15 metros, una longitud de 50 metros y una altura de 36 metros. Su sección transversal es abovedada, de altura constante, disponiéndose su eje sensiblemente paralelo al cauce del Noguera Ribagorzana y perpendicular a la traza de la tubería forzada. La altura del camino de rodadura del puente-grúa es de 13,50 metros por encima del piso de la sala de máquinas y el intradós en la clave de la bóveda está a 8 metros por

En primera fase estaban previstos tres grupos, con un consumo de 10 m3/s, cada uno en turbinado, y una potencia total de 200 MW, con posi ble ampliación doblando la potencia .

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15A BASE TICA

Figura 3.Aprovechamiento hidroeléctrico de Moralets. Esquemas altimétrico y de conjunto . (Serrano, 1985) (Cortesía de ENHER).

CAP. 2. - GRANDES COMPLEJOS HIDROELÉCTRICOS SUBTERRANEOS

encima de la cota del camino de rodadura. A 28,30 metros del eje de la Central, en dirección aguas arriba de la misma, se sitúa el eje de la Cámara de Válvulas de Alta presión para aislar los grupos del embalse de Llauset. Tiene una sección transversal abovedada y es de planta rectangular de 35,3 metros de longitud por 8,20 metros de ancho y una altura de 13,55 metros. La cámara está unida a la galería de drenaje mediante un pozo de 2 metros de diámetro. La Cámara de Transformadores, cuyo eje se sitúa a 33 metros del de la Central, tiene una sección rectangular en planta, con una longitud de 35 metros, un ancho de 14 metros y una altura de 16 metros. La Cámara de Válvulas de Baja Presión tiene su eje a 24,25 metros del de la Cámara de Transformadores. Tiene 36 metros de longitud y 4 metros de ancho. Las cámaras están unidas mediante galerías con una sección de arco de medio punto, de 4 metros de ancho y 4,95 de altura en lave. La excavación de las bóvedas se realizó con precorte. La máxima velocidad de vibración se Iimitó a 50 mm/seg. En la construcción de este complejo hidroeléctrico, la perforación del pozo inclinado llegó a ser el punto crítico, dejándose notar las importantes limitaciones que impone la inclinación y la sección de la galería. Según Serrano (1985), que recopiló

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teriales y el desplazamiento del personal se realizaba mediante una jaula auxiliar, equipada con motor de 43 CV y que podía alcanzar 0,9 m/s. El rendimiento medio obtenido fué de 65-75 metros lineales por mes, con tres relevos y un terreno estable. En el tramo inicial de excavación, con terrenos de buena calidad, el sistema funcionó correctamente. Sin embargo, el empeoramiento de la calidad del terrano obligó, para asegurar el plazo final, a abrir un nuevo frente de ataque en galería, en el extremo superior del pozo. Para garantizar una correcta conexión con la galería piloto abierta en el extremo inferior, a la que restaban más de 300 metros para su finalización, se perforó un taladro de 176 metros de longitud utilizando la técnica del sondeo direccional que posteriormente sería ensanchado a una sección circular de 2,10 metros de diámetro utilizando la técnica "raise drili". Ello motivó la ejecución de una galería horizontal de 180 metros de longitud para la instalación de la cabeza " raise dril)". El sondeo direccional, de 12 1/4 " de diámetro, caló con la galería de acceso lateral con 0 m de desviación en la orientación y 21 cm en la inclinación. El ensanche a la sección definitiva de 23 m2 se realizó desde la parte superior a la inferior. La perforación se realizó con un jumbo de tres brazos y para el desescombro se utilizó una retroexcavadora especialmente adaptada para trabajar con una inclinación de 450, que movía el escombro hasta el cuele piloto para deslizado después por gravedad hasta la base del pozo.

bastante información sobre el tema, se comenzó

4. APROVECHAMIENTO

desde su parte inferior, excavando una galerfa',.piloto de 13 m2, que en una segunda etapa debía ensancharse a 23 m2, con un Jurnbo de dos brazos de perforación y uno de maniobras comercializado por Alimak con la denominación "Groundhog". Se desplazaba bajo carril anclado en clave de la galería con una velocidad de 15 m/min y 25 m/min en sentidos ascendente y descendente, respectivamente. El suministro de ma-

HIDROELECTRICO DE ALDEADAVILA 4.1. Introducción y generalidades En el Salto de Aldeadávila (Salamanca ), IBERDUERO, S.A. aprovecha un desnivel de unos 139 metros, disponible en el tramo internacional reservado a España en el río Duero y existente entre la cola del embalse de Saucelle y la desembocadura

USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

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Figura 4. Aprovechamiento hidroeléctrico de Aldeadávila. Esquema de conjunto (Cortesía de IBERDUERO, S.A.)

del río Tormes. Se trata de otro ejemplo muy inte-

se reunen en una galería de desagüe común, sin

resante de ampliación (figuras 4 y 5).

revestir, de 136,70 m2 de sección útil y una longitud de 511 metros. Al final de la unión de los tubos de aspiración se encuentran, sobre ellos y comunicadas con los mismos por sendos pozos, las chimeneas de equilibrio. Estas consisten en cuatro pozos de 250 m2 de sección útil y 40 m de altura cada uno. Sobre ellos, la caverna de transformadores de 159 m de longitud, 18 m de anchura y 12,50 m de altura que aloja 18 transformadores monofásicos.

4.2. Central de Aldeadávila 1 Puesta en servicio en 1963, se instaló una potencia de 718.200 kW, produciendo en el año medio 3.272 GWh mediante seis alternadores trifásicos de 13 kV. La central se ubica en una caverna subterránea de 139 metros de longitud, 18 metros de anchura

y 20,50 metros de altura.

4.3. Central de Aldedávila II

El agua accede a las turbinas a través de seis tuberías forzadas, excavadas en roca, de 5,00 metros de diámetro, blindadas en toda su longitud (184 metros) e inclinadas 43° con la horizontal.

Aprovecha el desnivel existente entre los embalses de Aldedávila y Saucelle. Contempla dos grupos que pueden generar una potencia de 400 MW, alojados en una caverna de 84 m de longitud, 19 m de ancho y una altura de 53 m. Se organiza en tres plantas, alternadores, servicios y

Los tubos de aspiración de cada tres turbinas

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CAP. 2. - GRANDES COMPLEJOS HIDROELÉCTRICOS SUSTERRANEOS

turbinas cuyas cotas respectivas son 171,50; 165,05 y 158. Tres transformadores monofásicos se alojan en una caverna de 60,85 m de longitud, 13,5 m de anchura y 11,85 mts de altura, paralela a la central y situada a 41 m aguas abajo de ella y en la cota 231,5. El pozo de cables tiene 5 m, de diámetro libre y 409,85 m de longitud.

El circuito hidraúlico está constituido por dos galerías de toma de sección cuadrada libre, de 7 m de lado, comunicadas con las cámara de compuertas por pozos de 10,50 mts de diámetro de excavación. Aguas abajo de estos pozos, se inician las tuberías forzadas verticales de 195 m de altura, sección variable entre 7 y 4,50 m de diámetro libre, una inclinación de 20° y con revestimiento metálico hasta la chimenea de equilibrio. Las chimeneas de equilibrio están formadas

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por dos pozos de 64,50 m de altura y 417 m2. En su parte inferior están unidas por una galería de 158 m2 de sección libre. Por su parte superior, cota 231,50, corre la cámara de compuertas de 46 m de largo y 158 m2 de sección. La galería de desagüe tiene una sección de 154 m2 y 848 m de longitud.

5. APROVECHAMIENTO DE ESTANGENTO-SALLENTE 5.1. Introducción y generalidades Ubicada en el norte de la provincia de Lérida, fue la primera central de bombeo reversible instalada en Cataluña. Con una potencia total de 568.000 kW, FECSA pretendía garantizar la regulación de su sistema y cubrir las puntas de consumo de la forma más económica posible.

Figura 5. Aprovechamiento hidroeléctrico de Aldedávila. Perfil longitudinal (cortesía de IBERDUERO, S.A.)

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USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

La central de Capdella, en servicio desde 1914, se encuentra en la parte alta del valle de Flamisell, siendo su potencia máxima de 26.000 kW y trabajando con un salto bruto de 836 metros. Su cuenca de alimentación se recoje en 28 lagos unidos mediante canales y galerías que la conducen al lago Estangento, que fue recrecido en su día y que sirve como colector general (figura 6). 1

La nueva instalación adopta el lago Estangento como embalse superior y el embalse de Saliente como inferior, con un salto bruto máximo de 400,70 metros, y trabaja conjuntamente con la central de Capdella. Ello exigió acondicionar y reforzar la presa de Estangento que debía soportar un régimen alternativo de carga y descarga que se traduciría en un envejecimiento acelerado. Esta presa fue construida durante los años 1912-14. Es de hormigón, revestida exteriormente con mampostería de granito, tipo gravedad en curva. Su longitud desarrollada es de 188,20 metros y con una altura máxima de 20 metros crea un embalse de 3,29 hm3 útiles. La presa de Saliente, con una longitud en co• ronación de 397,85 metros y una altura máxima de 89 metros, crea el embalse inferior de 5,40 hm3 de capacidad.

5.2. Central. Instalaciones La figura 7 muestra el perfil longitudinal de la instalación. La central tiene 84,60 metros de longitud, 19,50 metros de anchura y 37 metros de altura. Se aloja en una caverna excavada en el interior de una escarpada ladera que forma el circo de Saliente y constituida por una transición granitopizarra. El recubrimiento es de 90 metros. Como diferencia notable, la bóveda de esta central es de forma semicircular. La estación transformadora se sitúa independientemente de la central, en el exterior y próxima

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Figura 6.- Aprovechamiento hidroeléctrico de EstangentoSaliente. Esquema de conjunto (Cortesía de FUERZAS ELECIRICAS DE CATALUÑA, S.A.)

a ella. Debido a lo extremado del clima, los trasformadores se ubican en el interior de un edificio conjuntamente con el cuadro de mando y el resto del equipo eléctrico. Dicho edificio está protegido contra la caída de piedras y las avalanchas de nieve.

Por otra parte, para alcanzar las instalaciones en invierno, se proyectó un túnel que partiendo de un punto de la carretera general, donde la experiencia confirma que la nieve suele ser escasa, alcanza la central tras un recorrido de 2.475 metros. Este túnel, en los 1095 metros finales, sirve además como drenaje de la central.

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CAP. 2. - GRANDES COMPLEJOS HIDROELÉCTRICOS SUBTERRANEOS

El trazado del túnel de acceso a la central presenta un recorrido singular, ya que siendo la distancia en línea recta entre el emboquille y la central de 250 metros, es insuficiente para alcanzarla con pendiente normal. Por ello, fue necesario internarse en la montaña para conseguir el desarrollo de 592 metros y poder acceder así con una pendiente uniforme del 10,4% a la planta de alternadores.

6. APROVECHAMIENTO DE CORTESLA MUELA 6.1. Introducción y generalidades

43

do "Salto de Cortés" es un esquema construido en los años 20 y constituido por presa pequeña de derivación, canal de 15 km en lámina libre y central de extremidad equipada con una potencia total del orden de 30.000 kW. El nuevo "Salto de Cortés II" se crea al intercalar en el curso del río Júcar una presa de tipo arco-gravedad, de hormigón en masa, y de 112 metros de altura, que permite aprovechar el desnivel existente entre el desagüe del Salto de Cofrentes y la toma del Salto de Millares, sustituyendo al actual Salto de Cortés de Pallás, con un aumento de la producción de energía del tramo de 140 millones de kWh. Tiene una disposición sumamente compacta, con la central situada a pie de presa. La potencia instalada es de 240.000 kW.

Situado en el curso medio-inferior del río Júcar, en la zona montañosa de la provincia de Valencia, el Aprovechamiento de Cortés-La Muela de HIDROELECTRICA ESPAÑOLA, S.A., consta de elementos fundamentales (figura 8): el Salto de Cortés II (instalación de turbinación convencional) y el Salto de Bombeo de La Muela (dispositivo reversible de acumulación-turbinación).

Por otra parte, teniendo en cuenta que la Central Nuclear de Cofrentes de 975 MW está ubicada a unos 15 km aguas arriba, y que esta Central requiere el consumo de energía de valle, el esquema anterior se ha completado con el aprovechamiento de turbinación por bombeo de La Muela.

El aprovechamiento hidroeléctrico denomina-

Para regular los caudades turbinados en el sal-

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Figura 7.- Aprovechamiento hidroeléctrico de Estangento-Sallente. Perfil longítudínal (Cortesía de FUERZAS ELECTRICAS DE CATALUÑA, SA.)

USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

44

El depósito superior se realizó excavando hasta la cota 811, 50 en la meseta de la Muela, situada a la cota media 815, y disponiendo los productos de dicha excavación en un dique perimetral, de 4,5 km de longitud, que permite tener un nivel de agua hasta la cota 832. El embalse producido

to de Cortés II y puesto que la presa de Millares no tiene embalse suficiente, se construyó el contraembalse de El Naranjero con una presa idéntica a la de Cortés II pero con una altura de 86 metros.

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tiene aproximadamente un millón de metros cua6.2. Salto de bombeo de La Muela El bombeo de La Muela aprovecha unas circunstancias geomorfológicas extraordinariamente singulares: la proximidad entre el cauce del río Júcar y la inmensa altiplanicie llamada Muela de Cortés de Pallás, con un desnivel entre ambos de 600 metros, siendo la distancia en planta de 900 metros. Una relación distancia/altura de 1 , 5 es excepcional, pero si a ello se le añade la posibilidad de disponer de un depósito superior de capacidad prácticamente ilimitada resulta el emplazamiento más favorable que pueda imaginarse para la insta lación de un esquema de acumulación por bombeo. De hecho, el límite práctico de capacidad viene fijado por el depósito inferior, que, intercalado en la cascada de aprovechamientos del Júcar, no admite una carrera de embalse grande, pues se perdería salto en la explotación de agua rodada .

drados y veinte millones de metros cúbicos de capacidad.

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La central de La Muela (figura 9) está constituída por una caverna de 111 m de largo, 21,6 metros de ancho y 44 metros de alto. Está excavada en roca caliza de buena calidad , aunque la presencia de una capa de inferior calidad obligó a calar la central a una profundidad algo mayor que lo usual.

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La caverna aloja los tres grupos turbina-bomba de 190 .000 kW de potencia cada uno, estando el plano medio del distribuidor situado a la cota 245. Asimismo, la caverna principal aloja las válvulas de alta presión.

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En una caverna paralela , pero a cota 322, se alojan los transformadores conectados con los

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Figura 8.- Aprovechamiento hidroeléctrico de Cortes-La Muela . Esquema funcional (Cortesía de HIDROELECTRICA ESPAÑOLA, SA.)

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CAP. 2. - GRANDES COMPLEJOS HIDROELÉCTRICOS SUBTERRÁNEOS

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Figura 9.- Aprovechamiento hidroeléctrico de cortes-La Muela . Perfil longitudinal (Cortesía de HIDROELECTRICA ESPAÑOLA, LA )

grupos de la central por los pozos de barras.

recorrer un tramo en túnel, discurre a cielo abierto hasta llegar a una trifurcación de la que salen

El circuito hidraúlico parte del depósito elevado con una estructura de toma de hormigón armado y con forma abocinada que permite una máxima recuperación de energía cuando funciona como desagüe en el bombeo . La tubería forzada es circular y blindada, de 4,8 m de diámetro . Tras

tres conducciones metálicas de 2,5 m de diámetro que bajan por sendos pozos verticales a la Ce8las turbinas-bombas . Aguas abajo, las conducciones son de 3 , 5 m de diámetro, de hormigón, y se unen en una salida común en túnel de 6 m de diámetro para llegar al embalse de Cortés.

7. BIBLIOGRAFIA -Alvarez, A; Buil, J.M., Herrero, E. (1985 ) "Salto de Moralets. Presas de Baserca y Llauset ". Revista de Obras Públicas. Mayo-Junio. pp . 353368,

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USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

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de la ampliación de la Central de salto de salto de Villarino". Simposio sobre Uso industrial del Subsuelo. Tomo 1. Madrid. Abril -Fuerzas Eléctricas de Cataluña, S.A. (1981) "Central Hidraúlica reversible Estangento-Sallente. Descripción de las instalaciones". -García, J. (1981) "Ampliación del salto de Castro sobre el río Duero". Simposio sobre Uso Industrial del Subsuelo. Tomo 1. Madrid. Abril. -Garrido, J. (1985) "La energía eléctrica... y la hidroeléctrica ". Revista de Obras Públicas . Marzo. pp. 193. -Herrero, E. (1981 ) " Central de Moralets. Informe sobre la concepción general, proyecto, excavación y control". Simposio sobre Uso Industrial del Subsuelo. Madrid. Abril. Tomo 2. pp 215-224. -Herrero, E. (1982) "Túneles especiales. Galerías y Pozos". Curso sobre revestimiento de túneles en roca. Universidad Politécnica de Valencia. 1-2 y 3 Abril de 1982. -Hidroeléctrica Española, S.A. (1984) "Aprovechamiento hidroeléctrico de Cortés-La Muela". -Iberduero, S.A. "Salto de Villarino". -.Iberduero, S.A. (1984) "Aprovechamiento hidroeléctrico de Aldeadávila II" -Iberduero, S.A. (1987) "Aldeadávila". -Landabaso, J.A. (1981) "Proyecto de construcción de las obras de la ampliación del Salto de Castro". Simposio sobre Uso Industrial del Subsuelo. Tomo 1. Madrid. Abril. -Medaña, F.; Del Río, J.A. (1981) "Centrales Hidroeléctricas subterráneas". Simposio sobre Uso Industrial del Subsuelo. Tomo 1. Madrid . Abril. -Navalón, N. (1981 ) " Problemática de los em-

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3. El almacenamiento de residuos radiactivos

INDICE DEL CAPITULO 3

EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS RADIOACTIVOS 1. INTRODUCCION 2. LOS RESIDUOS RADIACTIVOS 2.1. Clasificación de los residuos radiactivos 2.2. Características de los residuos radiactivos 2.2.1. Estériles de la minería y de la producción de concentrados de uranio 2.2.2. Residuos procedentes de la fabricación de combustible 2.2.3. Residuos procedentes del funcionamiento de las centrales nucleares 2.2.4. Residuos procedentes de la clausura de centrales nucleares 2.2.5. Residuos generados por las instalacions radiactivas 2.3. Producción de residuos en España 3. PROTECCION DEL HOMBRE Y EL MEDIO AMBIENTE 3.1. Percepción del riesgo 3.2. Principios básicos de la protección radiológica 3.3. Aplicación a la disposición final de los residuos radiactivos 3.4. Evaluaciones de seguridad en el almacenamiento final de residuos 3.5. Estrategia general de almacenamiento de residuos radiactivos 4.EL PLAN DE SELECCION DE EMPLAZAMIENTO PARA RESIDUOS RADIACTIVOS DE ALTA ACTIVIDAD EN ESPAÑA

4.1. Inventario Nacional de Formaciones Favorables. Proyecto IFA 4.2. Plan de selección de emplazamientos 4.2.1. Fase I. Estudios regionales 4.2.2. Fase II. Estudios de áreas favorables 4.2.3. Fase III. Estudio de las zonas favorables 4.2.4. Fase IV. Estudios de zonas preferentes 4.2.5. Caracterización de emplazamientos potenciales 5. BIBLIOGRAFIA

CAPITULO 3

EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS RADIACTIVOS 1. INTRODUCCION Desde 1986, fecha en que el francés Beckerel descubre la radiactividad natural, hasta nuestros días, el desarrollo de las técnicas relativas al uso de la radiactividad ha experimentado un avance de tal magnitud que, hoy en día, el automóvil o el avión en qué viajamos, los alimentos que consumimos o la energía que utilizamos han sido, en buena pa rte , construidos tratados o controlados mediante sistemas que emplean, en alguno de sus procesos, técnicas relacionadas con las radiaciones ionizantes. El problema que plantean los produ ct os residuales de estas actividades es similar al que presentan todos aquellos produ ctos derivados de otras a ct ividades humanas, cuya permanencia en la biosfera se proyecta hacia el tiempo futuro sin posibilidad de una eliminación temporal a corto plazo . La cantidad de residuos radiact ivos que nuestra sociedad genera, es muy inferior en volumen , al de otras act ividades; las cifras son muy significativas : En España se genera una media de 272 kilogramos de basuras convencionales por habi tante/año, lo que supone una producción anual de 10 millones de toneladas de basura . La producción de residuos radia ct ivos es más de dos mil veces inferior; cuantitativamente resulta despreciable frente al problema que las basuras urbanas genera a los ayuntamientos . No obstante, no podemos decir lo mismo contemplando el asunto

desde el punto de vista cualitativo ya que, así como la mayoría de los residuos urbanos precisan unos sistemas de recogida , tratamiento y vertido relativamente sencillos de resolver, los residuos radiactivos, al igual que algunos residuos de tipo biológico o químico, necesitan sistemas de transporte , tratamiento , confinamiento y almacenamiento a largo plazo que deben ser consecuentes con unas normas de seguridad y protección del medio ambiente y de las personas, que para otTgrado muy inferior.

En España se producen aproximadamente 2.500 m3 de residuos radiactivos al año . La gran mayoría, más del 90 por 100, se generan en actividades relacionadas con la producción de energía eléctrica en las centrales nucleares. la gestión de los residuos radiactivos en España, es competencia de la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA ), empresa constituída en base al Real Decreto 1522 del año 1984 que regula las actividades que la misma debe desarrollar. ENRESA es, por tanto, responsable de que los residuos radiact ivos que se producen en la industris, medicina, investigación o cualquier otra act ividad sean tratados de forma adecuada, de acuerdo a las normas establecidas , desde su origen hasta su confinamiento en los lugares más apropiados.

56 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

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y un gran número de actividades industriales, mé dicas, etc., emplean productos radiactivos en sus procesos. Las fuentes radiact ivas ya utilizadas o los materiales que, como consecuencia del proceso en que han sido empleados, resultan contaminados, son elementos desechables que es necesario eliminar de forma controlada, ya que normalmente son radiactivos.

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Se considera residuo radia ct ivo a cualquier material que contiene o está contaminado por radioFigura 1.- Centrales nuclerares en operación en España

nucleidos, en concentraciones superiores a las establecidas por las autoridades en la materia, para

Por ley, el Ministerio de Industria , Comercio y Turismo (MICT) es la autoridad competente en

materia de legislación y reglamentación, así como de la concesión de autorizaciones administrativas para las instalaciones . El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) asesora al MICT en materias de seguridad nuclear y protección radiológica , de modo que cualquier licencia concedida por el MICT debe incorporar el correspondiente dictamen vinculante del CSN. Corresponde también al CSN la inspección de las instalaciones nucleares. El CIEMAT es la institución responsable de la investigación y desarrollo en el campo nuclear y constituye un soporte tecnológico para ENRESA y el MICT.

el cual no está previsto ningún uso.

2.1. Clasificación de los residuos radiactivos

Es necesario establecer una clasificación de los diversos tipos de residuos que genera la sociedad con el fin primordial de gestionar su disposición definitiva en los lugares más adecuados para cada tipo de residuo.

Este capítulo pretende dar una visión sencilla y resumida de los aspectos más relevantes relacionados con los residuos radiact ivos y de los sistemas que nuestra sociedad industrial establece para solucionar un problema que se genera por razón de act ividades de nuestra vida cotidiana.

2. LOS RESIDUOS RADIACTIVOS Como se ha indicado en el punto anterior, la generación de energía eléct rica de origen nuclear

Figura 2.- El control de la gestión de bs residuos radiactivos en España

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CAP .3.- EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

El primer factor a considerar, es el estado físico en que se encuentran , que puede ser sólido, líquido o gaseoso . Un segundo parámetro, de gran importancia con vistas a su almacenamiento definitivo, es el período de semidesintegración que da idea de la vida radiactiva del residuo . Con arreglo a esto, se clasifican en : residuos de vida larga y de vida corta.

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la clasificación de los residuos persigue un fin primordial, y es que su disposición final sea homogénea . Para ello, es necesario establecer sistemas de almacenamiento adecuados a cada tipo de residuo. la disposición final de los residuos radiactivos se realiza de acuerdo a tres modalidades de actuación : vertido controlado, almacenamiento en superf icie y almacenamiento a gran profundidad.

Se ha dado en llamar residuos de vida larga a aquellos cuyo periodo de semidesintegración es superior a 30 años y residuos de vida corta a aquellos con un periodo inferior a 30 años. Esta clasificación permite asegurar que todo residuo considerado de vida co rta habrá reducido su actividad a menos de la milésima pa rte de su actividad inicial , en 300 años ( 10 periodos).

Existen una serie de elementos radiactivos cuyas características permiten que sean eliminados de forma controlada por dilución en un medio adecuado, o bien , sean guardados por períodos cortos de tiempo de forma que, perdida su actividad, puedan ser considerados como residuos no radiactivos. En ambos casos estos materiales se incorporan al medio ambiente sin causar impacto sobre el mismo.

Un tercer parámetro a considerar en la clasificación de los residuos es la actividad específica , que es el número de desintegraciones nu cleares por unidad de tiempo y por unidad de masa de dicho material . Se expresa en curios/g o bequerelios/kg .

Ejemplos de este tipo de elementos radia ct ivos son todos aquellos que son eliminados de forma controlada en las plantas nucleares (gases por chimenea y líquidos diluidos en los canales de agua de refrigeración), aquellos gases que se utilizan para ensayos de estanqueidad , flujos, etc., los radioisótopos de vida muy corta empleados en investigación y medicina, etc.

En una cantidad determinada de residuo, habrá una actividad específica determinada para cada uno de los elementos radia ct ivos que contera ga. En función de que esta cantidad supere o no un límite que se establece por elemento radia ct ivo, se tendrán residuos con act ividad específica alta o baja en el elemento considerado . Estos val ores por tanto sirven para establecer una clasificación de los residuos en base a su actividad.

Por último, la naturaleza de la radiación emitida es un factor importante que condiciona las barreras de protección , los sistemas de manejo de los residuos y en general la exposición a las radia ciones en el lugar de almacenamiento .

El resto, los que no pueden ser eliminados mediante algunos de estos sistemas simples, deben tratarse de forma que sus posibilidades de impacto sobre el medio ambiente sean mínimas . Esto se consigue mediante el alamacenamiento controlado en depósitos de superficie o subterráneos. Volviendo a la clasificación de los residuos radiact ivos, la más extendida es aquella que divide los residuos radiact ivos en residuos de baja y media a ctividad y residuos de alta actividad.

Esta clasificación permite a su vez establecer una diferencia concreta sobre el sistema de disposición definitiva de los residuos.

58 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

a) Residuos de baja y media actividad De acuerdo con los parámetros que definen las características de un residuo radiactivo, los residuos de baja y media actividad serán aquellos que cumplan lo siguiente: - Deberán tener un período de semidesintegración inferior a 30 años. - Su actividad específica por elemento radiactivo, no superará unos valores determinados. • Su contenido en radiosótopos artificiales emisores de radiaciones alfa será inferior a 0,01 curio/tonelada. En superficie, por tanto, se almacenarán aquellos elementos radiactivos que cumplen estas características. Los principales radionucleidos que contienen son: Estroncio-90 (período 30 años), Cesio 137 (perídodo 30 años), Cobalto-60 (período 5 años) y Hierro-55 (período 2,5 años).

b) Residuos de alta actividad Las características genéricas que definen estos residuos son:

Período de semidesintegración superior a 30 años. Actividad específica por encima de unos valores determinados. - Contenido en radioisótopos artificiales emisores de radiaciones alfa superiores a 0,01 curio/toHelada. - Suelen ser residuos que desprenden calor.

La disposición definitiva de los residuos que realguna de las características citadas, se realizará en almacenamiento a profundidad. Los principales radionucleidos que contienen son: Neptunio-237 (período de 2 millones de

años), Plutonio-239 (período de 25.000 años), Americio-241 (período de 460 años). 2.2. Características de los residuos radiactivos El mayor porcentaje de residuos radiactivos se produce como consecuencia de las actividades relacionadas con la industria nucleoeléctrica. Desde la extracción de los minerales uraníferos hasta su utilización como combustible en las Centrales Nucleares, hay un buen número de procesos que generan productos residuales a los que, debido a su contenido en isótopos radiactivos, es necesario acondicionar de forma adecuada para su almacenamiento final.

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Hemos visto también que otras actividades industriales, médicas y de investigación producen elementos residuales que generan una problemática no menos importante que los anteriores. En este apartado se describen los residuos que se producen en todas estas actividades, así como sus características generales.

2.2.1. Estériles de la minería y de la producción de concentrados de uranio La explotación de minerales consiste en el arranque y extracción de los mismos, en minas subterráneas o en canteras y su posterior clasificación según su contenido en Uranio, retirando aquellas partes en las que el bajo contenido de mineral no permite su tratamiento y a las que se llama "estériles". Los estériles alcanzan grandes volúmenes, en general son sólidos y están constituidos en su mayoría por los materiales no aprovechables, de los que se ha extraído la mayor parte de los minerales de uranio. También se da esta consideración a los restos de maquinaria y otros, si el contenido de mineral retenido en ellos es elevado.

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CAP.3. - EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

Las labores de concentración consisten en la trituración del mineral, la extracción de uranio por disolución y obtención de un concentrado precipitado en forma de uranatos, denominado "yellow cake ". Los productos residuales de este proceso alcanzan volúmenes importantes , en su mayoría son sólidos y están constituídos fundamentalmen te por los restos del mineral triturado y no disuelto que aún continen radionucleidos naturales. Otro tipo de residuos, menos impo rtantes en volumen y actividad , son cie rtos materiales y equipos utilizados en la planta, como tuberías, depósitos, cintas transpo rtadoras, etc. Las pa rtículas cara ct erísticas de estos productos residuales (elevado volumen y muy baja actividad) justifican su gestión ya que contienen radio¡sótopos que ya existían en la naturaleza ; para ello, es necesario la utilización de técnicas de acondicionamiento y almacenamiento específicas. Este es el motivo por el que se describen independien-

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los estériles pueden ser utilizados y almacenados de diferentes formas . En función de sus características mineralógicas , químicas y de su radiactividad , algunas de sus utilizaciones son las siguientes:

-Recuperación del uranio que aún contienen por lixiviación. -Relleno de labores mineras, especialmente de

-Realización de diversas obras de explotación como, canalización de aguas, construcción de terraplenes, etc. El mayor volumen, sin embargo, es almacenado en escombreras, en las inmediaciones de la explotación , restaurando posteriormente su relieve y recubriéndolas con capas impermeables, drenantes y tierra vegetal.

temente. tos residuos producidos durante la extracción de los minerales de Uranio son más importantes por su volumen que por su actividad , pues en este tipo de residuos no se producen elementos radiactivos nuevos, sino que tan sólo se desplazan los mismos elementos naturales, modificándose la forma física y química de su soporte, por lo que el riesgo o nocividad potencial es el mismo o incluso inferior al que tienen los minerales en su posición original . (yacimiento). Sin embargo, sí aumentan las posibilidades de dispersión de los elementos radia ct ivos que contienen al estar expuestos a los fenómenos atmosféricos y en contacto con el exterior . Como se ha visto, los principales tipos de residuos producidos en estas dos etapas son:

- Estériles y residuos líquidos de explotación . - Residuos del proceso de concentración . - Maquinaria y materiales contaminados .

Los residuos del proceso de concentración, están constituidos por residuos sólidos de granulometría media y fina, que corresponden a los restos de roca y mineral considerados como estériles después de la extracción de la mayor parte del uranio por disolución ; estos minerales después del proceso seguirán conteniendo radio y pequeñas cantidades de uranio. El proceso de tratamiento y almacenamiento al que son sometidos estos minerales, generalmente consiste, en primer lugar , en la separación de tamaños, de forma que los de tamaño medio (arena) son utilizados como material de relleno de las labores mineras, y los finos son transportados en forma de Iodos sobresaturados en agua a las balsas de almacenamiento donde se decantan. Las balsas de decantación se suelen construir aprovechando canteras de explotación o utilizando el relieve natural del suelo, mediante la cons-

60 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

trucción de un dique periférico donde se decantan los sólidos arrastrados.

2.2.2. Residuos procedentes de la fabricación de combustible A partir de los concentrados de uranio (yellow - cake), la serie de procesos de purificación, enriquecimiento isotópico y transformación en óxido metálico lleva consigo la producción de residuos radiactivos de muy variada naturaleza , aunque tanto su volumen como su actividad son relativamente bajos. Los residuos de purificación, enriquecimiento y transformación en óxido metálico son generalmente sólidos y líquidos y corresponden a subproductos de las diferentes partes del proceso (soluciones y precipitados con compuestos uraníferos en pequeñas proporciones, fluidos portadores de calor, piezas de grafito, vainas, etc.) y materiales que intervienen en el medio activo o en el control y mantenimiento de la instalación (tuberías, filtros, guantes, equipos de medida, etc.). Los residuos de fabricación de los elementos de combustible, a partir del óxido de uranio, son sólidos y de características y actividad similares a los anteriores.

2.2.3. Residuos procedentes del funcionamiento de las Centrales Nucleares

En las Centrales Nucleares se generan residuos radiactivos como consecuencia de la utilización del uranio como combustible, ya que el proceso nuclear da lugar a productos de activación y fisión que pasan disueltos a distintos circuitos. Por otra parte, el mismo combustible tendrá la consideración de residuo si no es sometido a un reproceso en el que se eliminen los elementos no útiles para la fisión nuclear y se recupere el uranio no gastado.

a) Residuos de baja y media actividad de Centrales Nucleares Como ya vimos anteriormente, la mayoría son productos de activación y fisión que se encuentran en forma de disoluciones capaces de contaminar diversos elementos de la central. Se dividen en: -Residuos de proceso: que son los reactivos químicos, y otros materiales que intervienen formando parte directa del proceso de producción.

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Los más representativos son los concentrados del evaporador (aguas de suelo y limpieza de los sumideros de los reactores, purgas del circuito primario, disoluciones de regeneración de los lechos de resinas, etc.), Iodos de circuitos y drenaje de tanques de retención, resinas de intercambio iónico de depuración de la piscina de almacenamiento de combustible y otros similares.

-Residuos tecnológicos: Constituidos por el material de mantenimiento y de los propios equipos de las instalaciones, desde material de laboratorio, aparatos de medida, guantes, etc. hasta los propios equipos fuera de servicio, bombas, válvulas, tuberías, etc. Se caracterizan por la vriedad de su naturaleza (metales, vidrios, etc.) volumen y forma. -Residuos particulares: algunos residuos sólidos de proceso o tecnológicos, plantean problemas específicos por su naturaleza, volumen o actividad, es el caso de las camisas de grafito en las que se insertan los elementos combustibles, fragmentos de vaina de combustibles, etc.

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b) Residuos de alta actividad de Centrales Nucleares

-Las principales características de estos residuos, constituidos básicamente por las barras de combustible gastado en las centrales nucleares, son:

-Durante el tiempo que permanezcan reteni-

CAP.3.- EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

dos los productos de fisión que se producen en la reacción nuclear, necesitan refrigeración para evacuar el calor producido por su desintegración radiactiva. -Están compuestos básicamente por productos de fisión y actínidos de larga vida. -Necesitan fuertes blindajes para su manejo y almacenamiento. Los residuos procedentes del reprocesado del combustible, dado que nuestro país ha optado por el almacenamiento directo del combustible gastado, han sido una parte muy pequeña del total de residuos radiactivos de alta actividad.

2.2.4. Residuos procedentes de la clausura de Centrales Nucleares La clausura de las Centrales Nucleares y la consiguiente gestión de los residuos generados como consecuencia de la misma, constituye hoy en día uno de los últimos retos a los que debe enfrentarse el mundo nuclear. Las posibilidades o alternativas de la clausura pueden variar desde cerrar la instalación y retirar gran parte del material radiactivo seguido de vigilancia y mantenimiento continuo, a dejar al emplazamiento por debajo de los niveles radiactivos que se consideren aceptables para disponer de él, para otros usos, sin restricciones.

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a) Residuos procedentes de actividades médicas En los hospitales y centros sanitarios, así como en las actividades relacionadas con los mismos, se generan materiales de desecho contaminados con los elementos radiactivos utilizados como son las jeringuillas, agujas, viales contenedores de líquidos radiactivos, guantes, papel, tejidos y material médico diverso. Los ensayos de ciertos fármacos con animales, dan lugar a los cadáveres y órganos contaminados a los que hay que proporcionar también un tratamiento similar a cualquier tipo de objeto. b) Residuos procedentes de actividades industriales Básicamente se consideran residuos las fuentes radiactivas que, una vez perdida parte de su actividad, dejan de tener utilidad para el fin que estaban destinadas. los contenedores de estas fuentes y algunos materiales que han resultado contaminados durante el tiempo de uso, también forman parte de estos residuos. c) Residuos procedentes de actividades de investigación Se producen residuos como las fuentes encapsuladas y los elementos trazadores así como material diverso que resulta contaminado en los ensayos en que se utiliza.

Este último supuesto, comprende la retirada del reactor con su blindaje y la rehabilitación final

del emplazamiento.

2.3. Producción de residuos en España

2.2.5. Residuos generados por las instalaciones radiactivas La totalidad de los residuos generados en las instalaciones radiactivas de 26 y 34 categoría son de Baja y Media Actividad. Los productos residuales que la medicina, industria e investigación generan son de los tipos siguientes:

Para hacer una estimación de las cantidades de residuos que se van a generar en el futuro, además de los productores anteriormente citados, hay que considerar otras actividades o instalaciones no existentes en el momento actual, así como utilizar en todos los casos las hipótesis de cálculo más fiables y que puedan proporcionar una mejor

62 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

aproximación al problema (ver 2° Plan General de Residuos Radiactivos, PGRR).

tante, la estimación de la producción de energía eléctrica nuclear, se ha realizado sobre la base de un funcionamiento medio de 6.000 h/año.

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En el cuadro adjunto se resumen las cantidades totales de residuos, tanto de baja y media ac-

tividad como de alta , que será necesario gestionar en España .

3. PROTECCION DEL HOMBRE Y MEDIO AMBIENTE

Para el cálculo del volumen de residuos a gestionar, como consecuencia de la operación de las centrales nucleares españolas , se ha considerado el parque nuclear previsto en el Plan Energético Nacional de 1983 (7,7 GWe) y una vida útil de las centrales de 30 años . Para la producción de combustible gastado se han tenido en cuenta las recargas y ciclos previstos por las centrales . No obs-

El objetivo principal de la gestión de los residuos radiactivos es la protección del medio ambiente y de las personas, tanto presentes como futuras . En este sentido no difierre de otras actividades y prácticas con sustancias que emitan radiaciones y se aplican los mismos principios y objetivos de protección según sean sus características.

TABLA 1. CANTIDADES TOTALES DE RESIDUOS RADIACTIVOS A GESTIONAR EN ESPANA RESIDUOS DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD Fabricación de elementos combustibles Operación de centrales nucleares

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1.600

Reproceso CG Vandellos 1 Almacenamiento intermedio CG Planta encapsulado Actividades investigación y aplicación de radioisótopos (CIEMAT y pequeños productores) Desmantelamiento instalaciones • Centrales nucleares • Otras (ATC, encapsulado

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62.600 14.000 13.600 1.700 10.300 130.500 9.200 243.500

TOTAL RESIDUOS DE ALTA ACTIVIDAD Conbustible gastado LWR 5531 tU formado por • 9.720 elementos PWR • 6.520 elementos BWR Vitrificados (Vandellós 1)

9.600

100 9.700

TOTAL

CG: Combustible Gastado

PWR: Reactores de Agua a Presión ATC: Almacenamiento Temporal de Combustible BWR: Reactores de Agua en Ebullición

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CAP.3.- EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

Es importante comprender que los residuos radiactivos son la consecuencia de algunas actividades industriales, médicas, de investigación, etc.; útiles y beneficiosas para el hombre. Por tanto forman parte inevitable de esas actividades, como ocurre con otros materiales de desecho que produce una sociedad industrial moderna. Vale la pena recordar que para algunos de estos productos de desecho no se han encontrado todavía técnicas eficaces de evacuación. Así, por ejemplo, la mayoría de los materiales plásticos no se descomponen; hay millones de toneladas de metales desechados que se corroen y oxidan en montones de chatarra; el mercurio, el plomo, algunos insecticidas y otras sustancias químicas no pierden su toxicidad ni se transforman perdurando sus efectos, potencialmnente nocivos, para siempre. Los residuos radiactivos, pierden su radiotoxicidad con el tiempo y los materiales radiactivos constituyen, dentro de las sustancias nocivas, probablemente las mejor estudiadas en cuanto a sus efectos, existiendo criterios y normativas de protección con base y consenso científico mundial bien establecidos. Esta situación no tiene comparación con la de otros agentes nocivos y ha sido presentada muchas veces como ejemplo y referencia.

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Los riesgos que el público entiende como más elevados no son siempre los que causan más enfermedades o muertes. De una encuesta realizada sobre tres grupos diferentes de personas en Estados Unidos (liga de mujeres, estudiantes y miembros de clubes profesionales y ejecutivos), en la que se solicitaba que valoraran el riesgo de 30 actividades más o menos cotidianas, se concluía que los dos primeros grupos consideraban que las actividades de mayor riesgo eran las derivadas del uso de la Energía Nuclear, cuando en realidad ésta actividad ocupaba el número 20 de las 30 consideradas. En esta encuesta, estaban contempladas actividades que son causa de fallecimiento muchas veces más frecuentemente que la energía nuclear (consumo de tabaco, bebidas alcohólicas) o casi del mismo orden de magnitud (utilización de electrodomésticos en el hogar). No obstante, no es suficiente demostrar que una actividad peligrosa beneficia a la sociedad como conjunto. Las personas, a mayor riesgo, quieren estar seguras de que el beneficio que ellas reciben supera en importancia al peligro. En el tratamiento del cáncer por radioterapia, por ejemplo, las posibilidades de cura generalmente superan en mucho al riesgo provocado y las personas que las reciben son quienes también se benefician de ellas.

3.1. Percepción del riesgo Buen número de actividades de nuestra vida cotidiana implican aceptación de niveles de riesgo a cambio de los beneficios que de ellas se derivan. Un gran núcleo de personas incurre voluntariamente en riesgos muy superiores, en lo que a índices de enfermedad o mortandad se refiere, al exclusivamente asociado a las radiaciones. los números fríos nos aseguran que un ciuda dano de un país desarrollado tiene muchas más probabilidades de morir en un accidente de carretera que por un cáncer, inducido o no por la radiación.

Es tan importante cuantificar el riesgo actual como el diferido y por eso no hay que dar menos importancia a una gestión adecuada de los residuos radiactivos que a la actividad que los genera, aunque de la gestión de los residuos no se derive, aparentemente , un bien aprovechable para la sociedad ya que es únicamente la conclusión de aquella. 3.2. Principios básicos de la protección radiológica Para la protección radiológica existen principios, criterios y metodologías de aplicación nota-

64 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

blemente uniformes en todo el mundo. Esto es debido a la existencia, desde 1928, de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (CIPR) que es una organización independiente y autónoma. Sus recomendaciones son la base de

-Limitación de la Dosis Individual. La dosis y riesgos individuales no deben superar los límites especificados.

todas las normativas de los países como así también de las organizaciones internacionales y entre

3. 3. Aplicación a la disposición final de los residuos radiactivos

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Las principales características que influyen en la gestión y disposición final de los residuos son su volumen y contenido radiactivo.

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otras de la Comunidad Europea cuyas Directivas son vinculantes para los países miembros. La CIPR estableció unos criterios de protección radiológica, que se basan en tres principios fundamentales:

-Justificación. Toda fuente de irradiación debe estar justificada en virtud de los beneficios que produce. -Optimización de la Protección. Toda exposición a las rad�a.:iones debe mantenerse tan baja como sea r -@ablemente posible, teniendo en cuenta factores sociales y económicos (Criterio ALARA).

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La solución técnica general consiste en aislarlos del medio ambiente para que decrezca su actividad en condiciones tales que, aún cuando la radiactividad remanente pueda volver a la biosfera, se garantice que se cumplen los requisitos básico de protección.

* Residuos de baja y media actividad

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Una gran parte de los residuos producidos en los usos médicos son de vida media corta y será suficiente almacenarlos, sin ningún tratamiento,

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CAP.3.- EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

para que pierdan su radiotoxicidad en un período comprendido entre unos días hasta algunos meses. Por otra parte, en varios países existen criterios y normativas para la desclasificación de materiales muy débilmente contaminados. Los mismos pueden ser eliminados por vías convencionales debido a que su impacto radiológico puede ser despreciable o tan pequeño que resulta lo óptimo una vez realizados los análisis y estudios correspondientes. La misma Comisión Internacional de Protección Radiológica contempla esta necesidad y también existen recomendaciones y evaluaciones de organizaciones internacionales y, entre otras, de la Comunidad Europea. Esto es particularmente importante para los desmantelamientos de instalaciones en las cuales la mayor parte de los materiales no son prácticamente radiactivos, en investigación y medicina y en ciertas corrientes de -

residuos del ciclo de combustible nuclear de muy baja radiactividad.

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Para el resto de los residuos de actividad media y baja, procedentes de centrales nucleares, desmantelamiento de instalaciones nucleares y radiactivas y algunos residuos de las aplicaciones médicas y de la industria e investigación, se requiere su acondicionamiento y disposición final en instalaciones especialmente diseñadas para ello. Existen diversas opciones en uso en diferentes países, sujetas en todos los casos a aprobación y control por parte de las autoridades reguladoras nacionales, siendo la más común el enterramiento superficial que puede incluir o no barreras adicio-

nales de ingeniería. La característica constructiva más importante, a considerar en el caso de estos residuos, es que las barreras de ingeniería deben ser diseñadas para soportar los fenómenos fisicos más desfavorables que puedan producirse en el lugar elegido (terremotos, erosión, meteorología, etc.) al menos durante el tiempo que dure la actividad de los residuos almacenados (en pocos centenares de años los residuos dejarán de ser radiactivos). Estos residuos de actividad media y baja son los más importantes por su volumen y no pre-

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sentan ningún problema particular de protección radiológica ni de tecnología. Por otra parte sistemas de almacenamiento final de residuos de media y baja actividad se encuentran en operación desde hace muchos años en Francia, Gran Bretaña, Estados Unidos y en otros muchos países. * Residuos de alta actividad El principal residuo de alta actividad lo constituye el combustible gastado de las centrales nucleares. En el caso del reproceso de combustible, será la actividad contenida en el mismo, exceptuando al uranio y plutonio recuperados. De acuerdo con el Plan Energético Nacional de 1983, el Plan General de Residuos español contempla solamente los elementos combustibles gastados sin reproceso y tiene en cuenta que en el futuro se recibirán, debidamente acondicionados, los procedentes del reproceso de los combustibles de la CN de Vandellós 1 que se realiza en Francia.

Estos residuos de alta actividad contienen más del 99 por 100 de la radiactividad generada en el ciclo de combustible nuclear y son los que presentan las mayores dificultades para su disposición final. Dada su significativa radiactividad y la presencia de emisores alfa de largo periodo, como son los actínidos, resulta necesario garantizar su aislamiento por un largo período de tiempoc Para poner en perspectiva de una manera simple el problema, puede razonarse de la siguiente manera:

-La principal contribución a la radiactividad inicial está dada por productos de fisión del uranio, básicamente emisores beta y gamma. -La actividad de esos productos de fisión decae a valores poco significativos en un período de tiempo de unos centenares a aproximadamente unos mil años. -En ese momento predominan los actínidos,

66 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

emisores alfa, y la actividad total ya está en el orden de magnitud de la radiactividad natural del mineral de origen . La tecnología actual está en condiciones de garantizar ese aislamiento por las barreras proporcionadas por el acondicionamiento del residuo y el contenedor, utilizando materiales resistentes a

tivos deseados. La corrosión, a muy largo plazo, de los contenedores sólo puede producirse por acción del agua, razón por la cual la formación geológica ideal es aquella en la que esta no exista o su presencia sea mínima.

la corrosión perfectamente conocidos.

-3.4. Evaluaciones de seguridad en el

Pero como se indicó anteriormente, la sofisticatión de la protección radiológica exige que se tenga en cuenta no sólo cumplir los límites de dosis individuales, sino que tanto éstas como el impacto radiológico colect ivo sea tan bajo como sea razonablemente obtenible . Así mismo, es necesario asegurar que el riesgo sea bajo, aún ante la ocurrencia de fenómenos disruptivos que puedan alterar las barreras interpuestas. Estas consideraciones llevan a que exista hoy en día un amplio consenso internacional en que el enterramiento en formaciones geológicas estables profundas es el sistema más seguro de almacenamiento definitivo.

almacenamiento final de residuos Las evaluaciones de seguridad engloban al conjunto de técnicas que tienen como objetivo demostrar que un determinado sistema de evacuación de residuos cumple los criterios establecidos por la autoridad competente en la materia ( Ministerio de Industria , Comercio y Turismo), En el caso de evacuación en formaciones geológicas, la mayoría de los principios relacionados con la seguridad son comunes a los almacenam #entos ubicados a poca profundidad y a los que se realizan en formaciones geológicas profundas. Los fenómenos a considerar, sin embargo, pue-

El almacenamiento en formaciones geológicas profundas cumple varios requisitos básicos desde la perspect iva de la protección del medio ambiente. a) Las formaciones geológicas seleccionadas adecuadamente han demostrado ser estables durante cientos de miles a millones de años, lo que hace desaparecer prá ct icamente el riesgo de fenó-

SISTEMAS DE EENCION

_

Y sus

ALMACENAMIENTO BARRERAS TECNOLOGICAS

menos disruptivos. 1

b) El enterramiento a grandes profundidades asegura que cualquier fenómeno físico en la superficie terrestre ( inundaciones, caída de meteoritos, etc) o cualquier actividad humana de similares consecuencias tendría una baja probabilidad de afectar al aislamiento de los residuos. c) Proporciona un aislamiento de los residuos por muy largos períodos de tiempo lo cual permite garantizar el cumplimiento de los límites y obje-

_

CAMPO PROXIMO CAMPO LEJANO

_

MEDIO AMBIENTE

DOSIS Y RIESGO

Figura 4.- Componentes del sistema de un almacenamiento subterráneo para el anál de seguridad

-

C4P.3.- EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

den ser muy distintos, ya que por ejemplo, algunos sucesos pueden afectar sólo a la superficie terrestre y no influir en un almacenamiento geológico profundo.

67

1r*r

. °

a

El análisis de seguridad se efect úa sobre todos los componentes del sistema: -La biosfera o medio ambiente vivo, es decir, atmósfera , suelo, aguas superficiales, etc. En este sistema un análisis de seguridad tiene los siguientes componentes básicos:

Figura 5.-Maqueta conceptual del almacenamiento de residuos radiactivos de media y baja actividad próximos ala superficie utilización de tales modelos matemáticos tiene

a) Determinación de los fenómenos que podrían provocar la emisión de radionucleidos o influir sobre su dispersión. b) Cálculo de las probabilidades de que ocurran esos fenómenos y sus efectos sobre el sistema.

c) Cálculo de las consecuencias radiológicas y

asociada una incertidumbre a sus pronósticos, ya que constituyen simplificaciones de sistemas complejos. Estas incertidumbres deben cuantificarse y los modelos validarse y contrastarse con observaciones reales.

3.5. Estrategia general de almacenamiento de residuos radiactivos

en definitiva del riesgo para las personas.

Para efect uar las evaluaciones, es necesario el empleo de modelos de predicción y códigos matemáticos, dada la imposibilidad material de observación directa en los largos plazos implicados . La

En la actualidad , el aspecto capital de la gestión de los residuos radiact ivos es el almacenamiento definitivo . En este campo es donde se están realizando los mayores esfuerzos en investigación y desarrollo, principalmente a través de programas internacionales , dado el gran coste económico que representa este tipo de investigación. El almacenamiento de residuos de media y baja act ividad se considera resuelto a nivel industrial; ya que como se cita anteriormente , existen instalaciones con amplia capacidad , operando satisfa ctoriamente desde hace más de una década. Las estrategias que se han desarrollado en el mundo según el tipo de residuo radia ct ivo se exponen a continuación.

-

`a;T

Figura 6-Almacenamiento de residuos de baja y media actividad en el Centro de La Manche (Francia). Vista de los contenedores de hormigón antes de la colocación de la cubierta impermeable.

* Residuos radia ct ivos de media y baja actividad Durante varios años la opción preferente para el almacenamiento de este tipo de residuos fue el

68 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUSTERRANEO EN ESPAÑA

vertido marino, actualmente en moratoria. En la actualidad, la solución generalizada para su almacenamiento definitivo es el almacenamiento en tierra, convenientemente acondicionados. Existen básicamente dos opciones.

La segunda , el almacenamiento subterráneo a media o gran profundidad, como es el centro SFR de Suecia con capacidad para 90.000 m3 y en operación en 1988 o las propuestas en las instalaciones de la mina Konrad en Alemania.

La primera, próxima a la superficie, con tendencia a la implantación de barreras de ingeniería , como es el caso del Centro de La Manche en Francia, en operación desde 1969, próximo a su clausura, y con una capacidad de 475.000 rri3, o el nuevo Centro de L'Aube con capacidad para un millón de m3, así como las instalaciones de este tipo existentes en Estados Unidos y Gran Bretaña.

En España se ha considerado como más adecuada la opción de almacenamiento próximo a la superficie, habiéndose propuesto el emplazamiento de El Cabril en la provincia de Córdoba (Figura 7), donde actualmente existe una instalación de almacenamiento temporal de residuos de baja actividad, como el lugar donde se almacenarán los residuos de baja y media actividad producidos en España hasta el año 2000 (unos 50.000 m3). La operación del nuevo Centro de Almacenamiento se espera comience en 1992.

Durante la fase de operación, los bultos se colocan dentro de los módulos de hormigón y los

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-

_

1

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-

_

huecos entre bultos se rellenan con mortero. Cuando se completa un módulo, se cubre con una losa de hormigón armado.

Una vez concluida la fase de operación, los módulos serán protegidos del agua de lluvia mediante una capa impermeable que incluye una capa de relleno, una capa de drenaje y una capa de vegetación

Figura 7:Desarrollo conceptual considerado en el Centro de Almacenamiento de El Cabri para los residuos de baja y media actividad.

-

CAP.3.- EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

69

* Residuos de alta actividad La estrategia para este tipo de residuos depende de si se ha optado por el ciclo cerrado y, por tanto, con reproceso del combustible irradiado , o por el ciclo abierto, sin reproceso. En el caso de reprocesar el combustible , es necesario gestionar como residuos de alta act ividad los vitrificados derivados de dicho tratamiento, los cuales se almacenan introducidos en contenedores de acero inoxidable, en cámaras de hormigón refrigeradas por aire, en las propias instalaciones de reproceso a la espera de su evacuación final. Existen plantas industriales de reproceso en distintos países, funcionando desde hace varios años, como por ejemplo la Hague ( 1976) y Marcoule (1966) en Francia , o Sellafield (1964) en el Reino Unido Unido.. En el caso de que la estrategia del combustible nuclear sea la del ciclo abie rto, considerándose el combustible gastado como un residuo de alta actividad , es necesario disponer de un almacenamiento temporal para dicho combustible hasta disponer del definitivo. El combustible gastado en las centrales nucleares pasa a las piscinas de éstas, donde se enfría. Dado que la capacidad de estas piscinas no suele ser lo suficientemente grande , de manera que proporcionen el tiempo necesario para que el enfriamiento de los combustibles sea el adecuado para ser ubicado en el almacenamiento definitivo, es necesario disponer de un almacenamiento intermedio, en espera de su evacuación definitiva . Existen dos técnicas para esta actividad , el almacenamiento en seco (contenedores metálicos, de hormigón, etc.) y el almacenamiento en piscinas. Dentro de estas dos técnicas, se encuentran las variantes de que el almacenamiento se produzca

en la propia central nuclear o fuera de ésta. En el mundo hay ejemplos de práct icamente todas las posibilidades, así tenemos:

- Contenedores metálicos en la propia central en Surry (EE.UU.-1986) - Piscinas fuera de las centrales nucleares en la instalación CLAB de Suecia (1985) - Piscina en la central de la instalación TVOKPA de Finlandia (1987) - Contenedores en seco fuera de las centrales nucleares en Gorleben ( Alemania). En cuanto al almacenamiento definitivo de los residuos radiactivos de alta actividad, se considera científica y tecnológicamente que su almacenamiento geológico profundo en formaciones estables que posean capacidad de retención de los raque pudieran escapar , es la opción que puede garantizar el objetivo que se pretende conseguir de confinar dichos residuos durante el tiempo necesario para que su eventual retorno a biosfera no suponga un riesgo indebido al hombre o a su medio. Los medios geológicos considerados son: sales, granitos, arcillas, esquistos, basaltos y tobas volcánicas. La decisión sobre un tipo de roca u otro, depende de las características geológicas de cada país. Actualmente hay laboratorios subterráneos a gran profundidad en distintos tipos de roca que están completando y verificando los conocimientos adquiridos sobre el citado concepto de evacuación de residuos. Solo dos países han propuesto ya un emplazamiento donde ubicar las futuras instalaciones de almacenamiento de residuos de alta: Alemania en el domo salino de Gorleben (1986) y EE.UU. en las tobas volcánicas de Yucca Mountain (1987). Los demás países están en la fase de selección del emplazamiento idóneo.

No existe , pues, en funcionamiento en el mundo ninguna instalación industrial para el almace-

TABLA 1I.- ESTADO DE LA GESTION DE LOS RESIDUOS RADIACTIVOS EN DISTINTOS PAISES

ALMACENAMIENTO RESIDUOS BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD POTENCIA NUCLEAR INSTALADA

PAIS

{ ESTADO

INSTALACION `{

CANTIDAD ALMACENADA OCAPACIDAD PREVISTA

{

{

{

{

TIPO

(m3)

Operación 1962

Beatty

{

{ 91 . 639

USA

{

{

{

La Manche

{ FRANCIA

Richland Barnwell Maxey Flats West Valley Sheffield

Operación Operación Operación Operación { Operación

{

98.639

260.668 501.717 135.280 75.310 88.334

1965 1971 ( 62-77 ) (63-75 ) ( 67.78 )

{ Operación ( 1969)

475.000

{

46 . 773 Prevista ( 1991 )

Aube (

1.000 . 000

( 18 . 944

Konrad

11.748

Drigg

{

{

{

{ Prevista ( 1992 )

{

--

{

{

Enterramiento 500.000

{ {

Enterramiento superficial con barreras artificiales

{

(

{ ALEMANIA

UK

Enterramiento superficial

{

subterráneo mina antigua

{ Operación (1971)

Enterramiento superficial

450 . 000

~ { { SUECIA

{ I

{ 9.650

{ Operación ( 1988 )

Enterramiento subterráneo artificial

90.000

{

BELGICA

5.470

SUIZA

2.930

FINLANDIA

2.310

(1) (2) (3) (4) (5)

{ SFR

{

-

-

S

-

-

{

-

-

-

{

-

Excluyendo Centrales Nucleares y Plantas de reproceso AR. = At reactor. AFR = Away from reactor Fines militares CG = Combustible gastado . RAA = Residuos de alta actividad ( vitrificados) Depende de la autorización de construcción para el repositorio

¡

-

-

-_

TABLA 11 (Continuación)

ALMACENAMIENTO TEMPORAL COMBUSTIBLE GASTADO (1) PAIS INSTALACION

ESTADO

CAPACIDAD

TIPO (2)

(tu)

USA

Morris Surry

Operación ( 1984 ) Operación (1986 )

Robinson MRS

operación ( 1988) Previsto(2003 ) ( 5)I

_

750 800 Inicial : 10 (modular) 15.000

Piscina AFR cont . met. AR Mod . horm. AR Cont . horm. AFR

_

_

FRANCIA

Gorteben

Construida

1.500

Cont. met. AFR

Ahaus

En construcción

1.500

Cont. met. AFR

UK

Wylfa

Operación (1979)

SUECIA

CLAB

Operación ( 1985)

ALEMANIA

Cámara AR

700

3.000

_

BELGICA

FINLANDIA

Piscina AFR

(ampl . 8000)

-

SUIZA

I

(combust.

GCR)

_-

1

TVO-KPA

Operación (1987)

1

1.200

Piscina AR

TABLA II (Continuación)

r REPROCESO Y VITRIFICACION PAIS

COMBUSTIBLE

USA

INSTALACION

ESTADO

Hanford ( 3) Savanahh River

Operación Operación (1954)

West Valley

CAPACIDAD (tu/año)

TIPO

ALMACENAMIENTO

2.400 2. 700

LWR LWR

Piscina

300

LWR

Piscina

LWR

Piscinas

GCR

Piscinas

Cerrada

VIDRIOS

I

Previsto (1989)

(1972)

La Raque

Operación (1976)

Marcoute

Operación (1966)

FRANCIA

400 - 1.600 (1991 ) 600

AVH Tipo AVM AVM

�I 1Karlsruhe ( WAK)1 Operación (1971)

40

LWR

350

LWR

Piscinas Contenedores metálicos

GCR LWR AGR

Piscinas

•ALEMANIA Wackersdorf

UK

Settafield

Previsto ( 1996 )

Operación ( 1964 ) Previsto ( 1992 )

1.500 1.200

PAMELA Tipo AVM

Tipo AVM

¡

(1990)

SUECIA

BELGICA

Mol

Cerrada (1974) Prevista (?)

100 150

SUIZA

FINLANDIA

-

-

-

LWR

1� -

PAMELA

TABLA II (Continuación)

ALMACENAMIENTO DEFINITIVO RESIDUOS ALTA ACTIVIDAD PAIS

INSTALACION ALMACENAMIENTO DEFINITIVO

I TIPO ROCA

TIPO (4) RESIDUO

LABORAT. SUBTERR .

FECHA PUESTA EN MARCHA

AÑO ELEC. EMPLAZAMIENTO

EMPLAZAMIENTO

Basalto

'Í USA

H

CG/ RAA

Yucea Mountain ( Toba volcánica)

Sal Tobas

Granito Esquistos Sal Arcillas

FRANCIA

RAA

ALEMANIA

RAA/CG

UK

RAA

SUECIA

CG

Granito

BELGICA

RAA

Arcilla

SUIZA

RAA/CG

Granito

FINLANDIA

CG

Granito

-

Asse

Sal

I

Previsto para 1991

-

I

1987

2.003

-

> 2.010

2.000

Gorteben

-

Varios en estud .

Stripa

2.020

2000

Mol

-

Ginsel

-

I

-

2.000

1

> 2.020

2.020

74 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

quistos y tobas , siendo las tres primeras (sales, granitos y arcillas) las más estudiadas en los amplios programas de investigación , desarrollados en numerosos países.

namiento definitivo de los residuos de alta activi dad. Las previsiones más próximas en el tiempo señalan principios del siglo XXI (USA, Alemania), especulándose en el resto de los países con fechas en torno al año 2 . 020.

La gestión de los residuos radiactivos en España no es ajena a la problemática internacional, estando en muchos aspectos directamente relacionados con ella y por tanto con las soluciones adoptadas o previstas en otros paises.

En el largo proceso de selección de almacenamiento definitivo, desarrollado en los diferentes países, incluido España , tanto en sus etapas iniciales ( Inventario Nacional de Formaciones Favorables), como en las sucesivas fases de selección de formaciones y áreas favorables y hasta la caracterización del emplazamiento definitivo, son utilizados una serie de criterios establecidos en función de la necesidad de que la formación geológica y su entorno, garanticen el confinamiento de los residuos.

- Almacenamiento en formaciones geológicas estables

Los principales criterios de favorabilidad utilizados están agrupados y relacionados entre sí:

La tabla II recoge el estado de la gestión de los residuos radiactivos en distintos países .

- Las características litológicas, fisicoquímicas y geométricas de la formación.

Aunque no se ha construido aún ningún almacenamiento de estas cara cterísticas , se han seleccionado a nivel internacional una serie de rocas favorables : sales, granitos, arcillas, basaltos, es..

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-Las características hidrogeológicas , tectónicas y sísmicas del entorno geológico de la formación .:..,A,,,

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figura 8.-Vista general de las instalaciones de superficie en el domo salino de Gorleben (Alemania)

-

CAP.3.- EL ÁLMACENAMIENTO DE RESIDUOS

75

en profundidad y superficie (medio ambiente). í�4�•

Las condiciones climáticas hidrológicas, morfológicas y socioeconómicas del área. En función del importante papel que tendrá como barrera geológica de confinamiento, ésta deberá de reunir en principio las siguientes características: -Propiedades mecánicas favorables para la realización de las obras de almacenamiento.

Figura 10.-Galería experimental desarrollada porANORA (fr) en el laborato rio subterráneo de Mol (Arcillas, Belgka)

-Dimensiones (potencia y profundidad) y ho-

mogeneidad lateral suficientes, para acoger las instalaciones necesarias y favorecer su aislamien to.

- Propiedades térmicas adecuadas, estabilidad y capacidad mecánica alta.

- Condiciones de impermeabilidad de la roca almacén.

- Características hidráulicas y geoquímicas adecuadas.

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Figura 9.- Torre de extracción del Pozo 1 de Gorleben (Alemania).

Figura 11.-Laboratorio subterráneo de Mol, Bélgica . Vista de la instrumentación geotécnica para el control del comportamiento de la galería (Arcillas 224 m de profundidad).

76 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

- Condiciones hidrogeológicas favorables . Bajo gradiente hidráulico . - Areas tectónicamente estables: vulcanismo

Basaltos y CLIMAX: Granitos ), Alemania (ASSE: Sales), Suecia (STRIPA: Granitos), Suiza ( GRIMSEL: Granitos), Canadá (WINNIPEG : Granitos ) y Francia ( FANAY AUGERES: Granitos).

nulo, ausencia de fallamiento y vulcanismo cua-

ternario.

4.PLAN DE SELECCION DE EMPLAZA-

Con el objetivo de caracterizar las formaciones geológicas capaces de albergar este tipo de almacenamientos , se han construido en algunos paises una serie de " laboratorios subterráneos de experimentación" para estudiar el comp rtamientó de determinados tipos de rocas ante una serie de fenómenos : efect os térmicos, compo rtamiento mecánico, migración de radioelementos, permeabilidad, comportamiento hidraúlico, etc. Entre los laboratorios de experimentación que han aportado una mayor contribución al desarrollo metodológico e instrumental, preciso para la evaluación de la seguridad de un almacenamiento de residuos radia ct ivos, pueden citarse : Bélgica ( MOL: Arcillas ), Estados Unidos ( HANDFORD : FASE

INFORMES GECLOGICOS

PLR,TC$O' OECISION

I

--

MIENTO PARA RESIDUOS RADIACTIVOS DE ALTA ACTIVIDAD EN ESPAÑA Simultáneamente al desarrollo de los sistemas de almacenamiento temporal, ENRESA ha iniciado el proceso de selección de un emplazamiento para el almacenamiento definitivo de este tipo de residuos.

--

la selección de un emplazamiento adecuado requiere armonizar trabajos de investigación de orden teórico, de laboratorio y de campo en un gran número de disciplinas pertenecientes a las ciencias geológicas , a la ingeniería , a la seguridad nuclear, a la ecología y a las ciencias sociales. INFORME DE IMPACTO AMBIENTAL

INFORMES P4ATUCiONALES

1%VENTARIO NAC I ONAL DE FORMACIONES FAVORABLE$

--

CEN: iFCAZION OF FORAtA^IONES F_____.0

RECONW¡Ix E NTOS GEOLOGICCS GENERALES

ZOC O00 PRESEECCION ÁREAS FAVORÁBLES

1v.-STIGA CIO.

n:.

GEO04G'C

ÁREAS ABDIES S 000 I . 2S.000

ESTUDIO PRELIMINARA DE PRESELECCION ZONAS FAVORABLES

VESTIGACION EOLOGI.ADE ZOAS FAVORABLES 11C. OOO I E OOC

Iry,

_ESTUDIODE IMPACTO AMBIENTAL

SELECCICN ZONAS

FAVORABLES

INVESTIGACIOA GEOtOGICA DE DETALLE EN ZONAS AVORABLES T T 000

SELECCWN Y PROPUESTA EMPLAZAMIEN7O5 POTENCIALES APRO SACION DE EMPLAZAMIENTO POTENCUL

CARACTERQACION EMPLAZAMIENTO POTEFKML

PROPUESTA DE EMPLAZAMIENTOCANDIDATO 1

APROBACION DE EMPLAZAMIENTO CANORkTO

ESTIAIOFINÁLDE IMPACTO AM BIENTAL IEMPLAZAMENTO F OTENCIAL) VALORACION DE EMPLAZAMIENTOS POTENCIALES

VALORACI ADE EMPLAZMMENTO CANDIDATO

PROCES•OCONMÍSCICN Y PIUSTA EN MARCHA

Figura 12.-Plan de seleccion de emplazamientos previsto actualmente para el almacenamiento definitivo de residuos dealta radiactividad. Esquema de flujo

_-

CAP.3.- EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

El proceso de selección que se propone, contempla, dada la gran variedad geológica del territorio español, el estudio paralelo de granitos, arciHas y sales (estratiformes o diapíricas) por ser este tipo de formaciones las que se consideran como más favorables para albergar un almacenamiento con las características mencionadas anteriormente. El punto de partida de este proceso de selección consiste en la elaboración de un Inventario Nacional de Formaciones Favorables en el que se presente un catálogo de las formaciones antes mecionadas. Tras la elaboración de este inventario, que ha sido realizado durante los años 1986 y 1987, prosigue el proceso de selección, dividiéndolo en cuatro fases principales, previas al proceso de caracterización.

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r Figura 13.-Catálogo europeo de formaciones geológicas con características apropiadas para el confinamiento de residuos radioactivos solidificados de alto nivel y/o larga vida.

Selección de Emplazamientos para almacenamiento de residuos radiactivos de alta actividad".

4.1.

Inventario

Nacional

de

Formaciones Favorables. Proyecto IFA El objetivo fundamental de este proyecto ha sido realizar, en todo el territorio nacional, una identificación y documentación de todas aquellas formaciones geológicas que reunan suficientes condiciones de favorabilidad como para ser investigadas con detalle creciente en las sucesivas etapas del Plan de Selección. a) Objetivos El proyecto se ha enfocado, en líneas generales, hacia la realización de una primera selección de formaciones rocosas con características geológicas, hidrogeólógicas, sismotectónicas, etc., que pueden resultar favorables para los almacenamientos antes citados. Los objetivos a alcanzar han sido: -Realización en todo el territorio nacional de una identificación de aquellas formaciones geológicas que reúnan suficientes condiciones de favorabilidad como para ser investigadas con detalle creciente en las sucesivas etapas del 'Plan de

- Como objetivo principal se ha realizado una completa catalogación y revisión de toda la documentación de interés, así como síntesis de datos, realización de mapas, etc., todo lo cual servirá como base para futuras etapas del Plan de Selección. - Como objetivo complementario, este proyecto será básico para completar con el territorio español el "Catálogo Europeo de Formaciones Gológicas con características favorables para el Almacenamiento de Residuos Radiactivos de Alta Actividad".

b) Alcance Se han seleccionado como objeto de estudio aquellas litologías con disponibilidad en el territorio español que están siendo más extensamente consideradas internacionalmente en la problemática concerniente al almacenamiento definitivo de residuos de alta actividad. Estas son: rocas graníticas, rocas arcillosas y rocas salinas estratiformes y diapíricas.

78 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

Se han descartado en principio algunas formaciones potencialmente favorables (basaltos , tobas volcánicas, pizarras, etc.) debido a sus condiciones estructurales, poca abundancia o menor atención

internacional. El desarrollo del proyecto se ha realizado sobre una división del territorio español en grandes regiones, teniendo en cuenta condiciones geológico-geográficas, con el objeto de facilitar el desarrollo del proyecto y simplificar la obtención de resultados parciales. El resultado final del proyecto ha sido la representación de forma unitaria de las formaciones favorables que puedan existir en cada Región geológico-geográfica en que se ha dividido el territorio nacional . Para cada región se ha confeccionado una memoria síntesis, a pa rt ir de la información contenida en los mapas de trabajo (escala 1:200.000), abordándose en ella los diferentes capítulos a la luz de los criterios de favorabilidad definidos. c) Aplicación de Criterios Socioeconómicos e Hidrogeológicos Una vez finalizado el Inventario Nacional de Formaciones Geológicas Favorables se realizó la aplicación a dichas formaciones de una serie de criterios, internacionalmente admitidos, de tipo socioeconómico e hidrogeológico tales como: demografía , pluviometría , hidrogeología en general , recursos mineros, uso del territorio , etc. Por la aplicación de estos criterios se procedió a la eliminación total o parcial de algunas de las formaciones geológicas preseleccionadas mediante critereos exclusivamente geológicos.

Plan de 4.2. Emplazamientos

Selección

de

Tras la realización del Inventario de Formaciones Geológicas Favorables, prosigue el proceso de selección cuyos objetivos fundamenta-

les y períodos de realización se describen a continuación.

4.2.1. Fase 1. Estudios Regionales El objetivo de esta fase es seleccionar, a pa rtir del Inventario, unas 20 áreas favorables de una supe rf icie aproximada comprendida entre los 200 y 2.000 km2. Una vez recibidos y evaluados los informes del equipo de asesores sobre el proyecto IFA, así como establecido un orden de prioridad de las formaciones favorables, de acuerdo con sus características geológicas hidrogeológicas, etc., y una vez realizada la aplicación de los criterios socioeconómicos , se está desarrollando la Fase 1 ( Estudios Regionales) a partir de las formaciones favorables resultantes. Esta fase consiste, básicamente, en actividades de confirmación de la información disponible, completándose, así mismo, aquellas lagunas que puedan existir.

--

-

_

Los trabajos a realizar dependen del tipo de formación. Para las formaciones salinas y arcillosas los trabajos se han iniciado con la revisión de la documentación actualizada generada en el Proyecto IFA, pasando posteriormente a la utilización de técnicas de teledetección aplicadas a la geología, estudios geofísicos en general, realización de cartografía geológica original donde fuera necesario, muestras sobre el terreno, etc. La escala general de representación para los estudios geológicos, tectónicos, neotectónicos e hidrogeológicos, etc., será 1:200.000 y ocasional-

mente 1:50.000. Así mismo se ha efectuado una primera evaluación del riesgo sísmico e hidrológico. Para las rocas plutónicas aflorantes, en la documentación analizada durante la realización del "Proyecto IFA", se ha observado una gran disparidad en el alcance y criterios empleados por los di-

--

CAP.3.- EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS

versos autores en el estudio de las diferentes áreas graníticas, sobre todo en lo referente a los condicionantes estructurales de interés primordial en este tipo de rocas. Esta deficiencia se ha corregido con estudios básicos sobre las características estructurales de las formaciones plutónicas, empleando, fundamentalmente, técnicas de teledetección que proporcionen la necesaria

homogeneidad tanto en la metodología como en el alcance de los estudios.

-

Por otra parte los trabajos de campo y de laboratorio están orientados a determinar las características estructurales, petrográficas, geocronológicas, geoquímicas, hidrogeológicas, neotectónicas, etc., de las diferentes áreas de estudio.

El estudio de áreas con rocas plutónicas no aflorantes se ha llevado a cabo mediante la realización de actividades complementarias que darán origen a un trabajo de síntesis cuyo objetivo será precisar la profundidad a que se encuentran las rocas plutónicas en áreas concretas, así como sus características geológicas más importantes. Estas actividades complementarias consistirán fundamentalmente en: - Magnetometría de detalle - Técnicas de Teledetección aplicadas a la geología El desarrollo de estas actividades culminará con la elabortación de los correspondientes informes y con una base de datos resultado de éstos y de anteriores estudios, que alimentará los estudios a realizar en fases posteriores.

4.2.2. Fase II . Estudios de Areas Favorables El objetivo es la selección de, aproximadamente, 20 zonas favorables de unos 50 a 200 km2 cada una, como resultado de los estudios realizados en las áreas procedentes de la etapa anterior.

79

-Sondeos. Será necesario realizar sondeos someros de reconocimiento de 100 a 200 m de profundidad y, en determinados casos, uno profundo de 600-700 m, todos ellos con extracción de testigo y testificación geofísica. Estos sondeos serán utilizados, además, para realizar un primer estudio de la permeabilidad así como una caracterización hidrogeoquímica de la zona.

La documentación básica en esta fase y a la escala de trabajo que se recomienda (1:50.000), será la procedente de las hojas MAGNA (ITGE), documentación que será preciso completar dado el estado actual del Plan MAGNA. El tiempo necesario para su realización se estima en 4 años.

4.2. 3. Fase W. Estudio de las zonas favorables El estudio de las áreas favorables seleccionadas en la fase anterior, debe conducir a la identificación y cualificación de unas 10 zonas favorables con superficies comprendidas entre los 6 y los 10 km2. Los estudios petrológicos y mineralógicos BetaIlados, el conocimiento del comportamiento geomecánico, hidraúlico, térmico y químico de la roca y la definición del comportamiento mecánico de las posibles zonas de alteración de las rocas graníticas y/o de la cobertera de los yacimientos salinos, se efectuarán a partir de la interpretación de los sondeos sistemáticos de 100 - 200 m de profundidad efectuados en la zona. Los sondeos se emplearán para realizar ensayos de permeabilidad "in situ" y ensayos con trazadores que permitirán establecer un modelo precaracterización La liminar de flujo. hidrogeoquímica de las agua y la evaluación del comportamiento hidrogeológico permitirán cuantificar inicialmente los tiempos de residencia y los tiempos de tránsito de las aguas subterráneas.

80 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

4.2.4. Fase IV. Estudios de zonas prefe re ntes El objetivo es seleccionar mediante estudios detallados, un número indeterminado (2 a 5) de Emplazamientos Potenciales de 3 a 6 km2 de superf icie, pa rt iendo de la preselección de zonas favorables realizada en la fase anterior. La fase IV se orienta al reconomicimiento de la roca almacén mediante sondeos profundos, a la cuantificación de sus parámetros geomecánicos, térmicos, hidráulicos y químicos y a la elaboración de los correspondientes modelos de comportamiento que permitan hacer una evaluación de las respuestas del nivel de almacenamiento ante las solicitudes térmicas y químicas de los residuos y mecánicas e hidraúlicas de la construcción del almacenamiento. El tiempo de desarrollo de esta fase se estima sea de tres a cinco años y, tras su ejecución, los emplazamientos elegidos se someterán a su aprobación administrativa por los organismos correspondientes . Aquel o aquellos que resulten admitidos como Emplazamientos Potenciales, serán objeto de una nueva fase denominada proceso de caracterización . No se prevé que el proceso de caracterización se inicie antes del año 2.000.

4.2.5. Caracterización de emplazamientos potenciales Su objetivo es confirmar la validez de los estudios realizados en las fases anteriores mediante trabajos experimentales sobre la roca almacén del futuro almacer.amiento . Los estudios de caracterización requerirán la ejecución de un pozo de exploración, la excavación de galerías y túneles y la construcción de una instalación o laboratorio de profundidad donde desarrollar un extenso programa de ensayos " in situ", que confirmen la validez del empl azamiento.

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4.- INFRAESTRUCTURA, TRANSPORTE, SERVICIOS

INDICE DEL CAPITULO 4

INFRAESTRUCTURA . TRANSPORTE . SERVICIOS 1. INTRODUCCION 2. HISTORIA 2.1. Tratados de túneles 2.2. Diseño de boquillas 3. VIABILIDAD

4. ESTUDIOS PREVIOS 5. DRENAJE, VENTILACION E ILUMINACION 6. ASPECTOS ESTETICOS

6.1. Tipologías de túneles 7. TECNOLOGIA TRADICIONAL 7.1. Evolución de la capacidad perforadora 7.2. Sistemas de guiado del escudo perforador 8. INSTRUMENTACION 9. RED DE TRANSPORTE 10. TRANSPORTE Y SERVICDIOS URBANOS 10.1. Ferrocarriles metropolitanos subterráneos 10.2. Aparcamientos y pasos inferiores 10.3. Servicios de utilidad pública 10.3.1. Distribución de agua 10.3.2. Redes de saneamiento 10.3.3. Otros servicios 11. BIBLIOGRAFIA

CAPITULO 4

INFRAESTRUCTURA, TRANSPORTE , SERVICIOS

01. INTRODUCCION El trasporte ha sido, desde la más remota antigüedad un servicio inherente a la propia existencia humana, incluso antes de que se inciara el sedentarismo. Los pueblos nómadas conocieron su innegable necesidad y posteriormente, la relación entre los pueblos de carácter comercial, como intercambio o de carácter guerrero, como conquista, supuso para las primitivas civilizaciones un conocimiento de la necesidad de saber de los sistemas de comunicación.

Por eso se necesita una visión histórica de cómo fue el desarrollo del transporte. Si bien la necesidad de conquistar el subsuelo para el trazado de las vías de comunicación aparece incluso en civilizaciones perdidas en la sombra del pasado, es en el presente siglo cuando se produce el verdadero despegue en lo que se refiere a construcción de túneles para las infraestructuras del transporte. Nuestra visión del tema se concretará en seis aspectos: estudio de viabilidad del túnel desde el punto de vista de planeamiento y proyecto y construcción; aspectos ligados a la explotación (ventilación e iluminación de túneles); aspectos estéticos, tecnologías en la construcción de túneles e instrumentación para la obra y la explotación de los túneles. Asistimos a una nueva era en relación a la consideración y tratamiento del subsuelo como aprovechamiento para la implantación de las infraes-

tructuras del transporte, como solución técnica imprescindible, pero también como alternativa a los trazados de diseño exclusivamente en superficie por disponibilidad de suelo, por motivos ecológicos o medio-ambientales y por una razón de calidad de vida dentro del concepto de urbanismo integrado. El uso del subsuelo para la ubicación de los túHeles abre, pues, nuevas perspectivas dentro del moderno concepto que podemos calificar como urbanismo oculto, o urbanización del subsuelo.

2. HISTORIA A través de los documentos que versan sobre aspectos muy diversos de la vida de los pueblos, se descubre así mismo la faceta constructiva , Desde antiguo, todos los poblamientos han tenido que desarrollar la técnica , rudimentaria "ab initic", para mejor satisfacer las necesidades de subsistencia . Cuando las condiciones climáticas hicieron al hombre sedentario "horno de las cavernas", el contacto con el mundo subterráneo debió desarrollar en esas antiguas civilizaciones la necesidad de la conquista del subsuelo, perdiendo ese respeto por lo ignoto que el hombre siempre ha sentido. Ya en estos balbuceos se aprecia el sentimiento estético del hombre, cuando éste decora el interior con escenas varias de la vida cotidiana del momento. Conocemos por lejanas referencias, casi leyendas, las obras bajo tierra que hace milenios

6 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

realizaron los primitivos pueblos con carácter funerario por ese respeto y veneración , también temor, hacia el más allá , como un sentimiento oculto que se deseaba permaneciera como tal. La Biblia recoge descripciones con un mayor detalle en el aspecto arquitectónico , menor en el constructivo .

Cerca, sin embargo, de éstas minas, se encuentra el túnel de Montejurado para la desviación de las aguas del río Sil. Otros túneles para canales de abastecimiento de agua aparecen en Ucero ( Soria ) y Segóbriga ( Cuenca), figura 1, Mérida y un sinfín de asentamientos de la época romana.

En nuestro país conocemos bastante bien las obras subterráneas que los romanos abordaron para la explotación minera de la riqueza de numerosas zonas de nuestro país. Arquetípicas son las ruinas en torno a la Cuenca del Si¡ para la extracción de oro, así como el impresionante yacimiento de las Médulas, en león, en cuyo singular paisaje

Con semejante preámbulo , el lector puede preguntarse si realmente se hizo en la época de los romanos algún túnel viario . Y en efecto, es muy conocido el túnel de San Adrián en la calzada del mismo nombre, en el País Vasco, lugar, por otra parte, que no conoció en demasía la romani-

reconoce el visitante la impo rtancia que el lugar

zación que caracterizó la mayor parte de la geo-

tuvo bajo la dominación romana de Hispania . Las grandes cavernas de las Médulas se formaron por un sistema de explotación que Plinio explica como "de la ruina montium " y donde aparece con terrible y desnuda realidad el fallo técnico subsanado por un desprecio hacia la vida de un pueblo escla -

grafía peninsular e isleña.

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prenden dado el desconocimiento que se tenía de la pólvora . No cabe duda que la dificultad que en-

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-los romanos, pues, realizaron ya estas obras subterráneas para la infraestructura viaria con unos procedimientos constructivos, relatados por los escritores coetáneos, que aún hoy día nos cor-

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trañaba semejantes obras hacía necesario evitarlas por mera cuestión logística y no resulta pues extraño pensar que, así como para la conducción de agua se necesitaba realizar túneles y acueductos por desconocimiento del sifón, las calzadas romanas, salvo excepciones , desconocían a su paso el túnel aunque no así el puente en cuya técnica los romanos desarrollaron una alta capacidad constructiva.

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Curiosamente en contraste con la escasez de túneles carreteros , se encuentra en la Epoca Romana un desarrollo de las galerías urbanas para el saneamiento de las ciudades, (Barcelona), con un sistema reflejo del vario de supe rf icie como se ha apreciado en la vía longitudinal de Barcino partiendo del Decumanus Maximus.

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La Edad Media no fue precisamente una época floreciente , por más que los árabes realizaron importantes artilugios, pero siempre en superficie por ese sentido de la belleza que encierra el ador-

Figura 1.- Abastecimiento de aguas de Segóbriga

no de la naturaleza abie rta . El túnel, como algo

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CAP .4. - INFRAESTRCUTURA, TRANSPORTE, SERVICIOS

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tenebroso, no coe noció pues, un desarrollo parejo a otras obras de carácter arquitecirT►.7` tónico y solamen-{ te determinadas '• realizaciones militares acudían a estos singulares y -+'. � _���• � localizados hitos -� de conquista del subsuelo. En el siglo XVI se reconoce la existencia de túneles como "la mina de Daroca" (figura 2) de ca-

siglo XIX con el túnel ferroviario de la Argentera para entrar en la era de los túneles de infraestructura, en donde la implantación de la red ferroviaria supuso,como dos mil años antes los canales, el desarrollo de las técHitas de los túHel es, dada la rigidez de pendientes que se exigía en la infra-

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2.1. Tratados Figura 2.- La Mina de Daroca (Cortesla de Cauce 2.000)

minación o encauzamiento de avenidas, era en realidad una obra de defensa. De ésta época son los "viajes de agua " que ya conocieron, sin embargo, su encauzamiento urbano en la época de los árabes.

de túneles

Respecto a la tecnología tunelera hay que distinguir los tratados de túneles que forman parte del acervo técnico-cultural y de los que conocemos singulares muestras de lo que podemos llamar modernos tratados del arte de hacer túneles.

Es extraordinaria la red de galerías existente en Madrid,que se data en este período y que aparece con el revestimiento de ladrillo, técnica que los árabes desarrollaron y depuraron. Si bien es verdad que la realización de éstas galerías en el tosco madrileño no resultaría tan difícil como la excavación en roca, en dónde los romanos realizaron al-

Referencias antiguas nos remiten a simples datos de cómo se hacían los túneles en la antigüedad. Vitrubio nos ha dejado ya datos muy concretos sobre la construcción de túneles romanos.

guno de sus túneles de calzadas y también desmontes o cortes a media ladera, no deja de sorprender el perfecto diseño de este sistema de pequeños túneles con ingeniosa solución en los

"De re metallica", publicado en Basilea en 1556, que nos proporciona una brillante colección de

encuentros de galerías .

diendo al extenso texto que desarrolla los conocí-

Aún cuando alguien apunta el siglo XVI como inicio de la técnica tunelera,habrá que esperar al

mientos de la Epoca una exposición gráfica de útiles y procedimientos constructivos de obras subterráneas.

Arquetípico es el libro de Georgius Agrícola

datos ilustrados con magníficos grabados, aña-

8 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

Del siglo XVI es también "Los veintiún libros de los ingenios y de las máquinas ", de Juanelo Turriano, que une a su ágil tratamiento de la utilización de las técnicas constructivas la gratificante apo rtación de figuras explicativas. Desconocemos cómo se hacía la definición de la traza y cómo resolvía la necesidad del emboquillado en terrenos blandos, así como el revestimiento " si fuese tal la necesidad que conviniese hacer bóveda... Va de yr la bóveda de cantería o mampostería" No podemos dejar de hacer referencia a la documentadísima y prolija descripción que Maristany realizó en torno al túnel ferroviario de la Argentera. Es un magnífico tratado que se divide en seis tomos, tres de los cuales están dedicados al estudio de coste, proyecto y construcción, y los otros tres recogen una inestimable colección de extraordinarios grabados y dibujos complementa. Solemos decir que es la primera gran obra riosescrita, amplísima , sobre el modo de hacer túneles. Estamos en el siglo XIX y tanto la obra del túnel como la labor documental desarrollada en torno a é l e valió a su autor el título de Marqués de la Are ira . Si i el siglo XX constituye el alborear de una nueva era en lo que a la construcción de túneles de infraestructura se refiere, hemos de esperar al último tercio del milenio para recoger un espectacular avance tanto en el tema constructivo como en el de planteamiento, diseño, proyecto y control de los túneles, aportando, como en otras tantas ramas del saber la moderna literatura técnica sobre el tema . A partir de 1980 la aplicación de nuevas técnicas ha supuesto un avance espectacular de este tipo de obra. Técnica y económicamente hablando está ya institucionalizada por mor del desarrollo, la realización de obras internacionales de túneles, cuyas aportaciones teóricas y prácticas constituyen no sólo un importante estudio de evolución de la tecnología, sino una extraordinaria recopilación de casos que permite afrontar con criterio y rigor unas obras que tradicionalmente venían

siendo especialmente delicadas, como si el ancestral miedo del hombre hacia el ignoto mundo subterráneo quisiera despe rtar en la civilización moderna el respeto hacia el más íntimo temor. Qué duda cabe que la aplicación de las nuevas tecnologías al estudio de diseño, cálc n, proyecto, construcción y explotación de éstas obras ha supuesto , no sólo la realización de obras técnicamente buenas y estéticamente tratadas, sino que se ha disminuido e incluso anulado la peligrosidad que encerraba la realización de los túneles para el equipo humano empeñado en su excavación.

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2.2. Diseño de boquillas llegaSon los túneles del FFCC los que, con la Ilegada de éste, aportaron el inicio de lo que podíamos llamar el despegue técnico de los túneles para infraestructuras.

económicos, fueron los túneles ferroviarios unas obras que hicieron tomar conciencia de la necesidad de estudiar y aplicar conocimientos que tenían su matiz peculiar. En este sentido, tal período podría haber supuesto un desarrollo de la técnica. Sin embargo, dada la penuria instrumental de la época y el escaso apoyo técnico y científico, estas obras, faraónicas en muchos casos, aportan más conocimientos prácticos que comprobación de teorías aún no elaboradas, y ello con un importante tributo de vidas humanas. Las dificultades, de muy variada índole, fueron muchas y el carácter a rtesanal de los especialistas en las diferentes labores tuneleras hizo que tales trabajos fueran, como en el pasado, heredados de padres a hijos. Así se explica el éxito que supuso la implantación, en el primer tercio de siglo de los ferrocarriles metropolitanos que tuvieron un desarrollo lento por la dañina dificultad que comporta el trabajo urbano. Imagínese lo que suponía la realización de estos túneles. En España, la línea Palencia - La

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CAP .4. - INFRAESTRCUTURA, TRANSPORTE, SERVICIOS

Coruña atravesando la atormentada orografía que existe en muchas partes de nuestro país, supuso grandes dificultades de proyecto y más aún, constructivas. Aparece en esta línea el famoso túnel del lazo.

A las dificultades topográficas y de definición

del trazado, se unen los problemas geomorfológicos, geotécnicos y de drenaje así como el emboguillado. Curiosamente, el tratamiento de las boquillas de los túneles del FFCC, constituye un preclaro antecedente de lo que, ya en las postrimerías del siglo XX será la consideración del impacto visual del túnel para el usuario y para el que lo contempla así como la definición de la estética y mobiliario, en su caso, del interior de los túneles.

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No existía en estos túneles ferroviarios más ventilación que el tiro natural y ello suponía un problema en los túneles de gran longitud, máxime con la tracción a vapor de los trenes de la época . La solución del lazo, se extrapoló en la línea Ripoll - Puigcerdá con el diseño del túnel de Tosas, mediante la definición helicoidal con 35 milésimas de pendiente y un radio de 230 metros, lo que supuso la mayor pendiente en España con FFCC de vía ancha con simple adherencia .

Fue, sin embargo, el paso de Pajares el que concitó encontradas opiniones . De un proyecto crucial a base de retrocesos del tren a media ladera se llegó al trazado continuo que supuso la construcción de 60 túneles en 40 km y que fue inaugurado el 14 de agosto de 1884.

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3. VIABILIDAD De todos es conocido, y se ha venido haciendo tópico en los recientes documentos sobre la tecnología de los túneles, el hecho de que, en el pasado, numerosas obras subterráneas tuvieron que ser abandonadas después de su comienzo, por desconocimiento del terreno previo o por inefica-

cia o falta de los elementos técnicos para la correcta ejecución de la obra. Por eso es claro que, antes de la definición de un proyecto de túnel es necesario proceder al correspondiente estudio de viabilidad que pasa necesariamente por un estudio previo del terreno pero también y como 1 6 fase, un estudio de los criterios de elección de la solución subterránea o de sus posibles alternativas . Tras los datos de tráf ico y geometría es necesario estudiar las condiciones de ventilación , iluminación y seguridad de la posible obra, destacando exprofeso los costes y métodos de explotación . Se trata pues, de añadir a los estudios generales de planeamiento un documento de anteproyecto, que debe contemplar el mayor número de variables por cuanto, abordado el proyecto y posteriormente la construcción del túnel, los posibles riesgos que puedan aparecer no distorsionen en demasía el estudio económico-financiero del proyecto. Finalmente , hay que prever cómo puede interferir la explotación del túnel en situaciones especiales o singulares como por ejemplo, obras en interior del túnel en servicio , accidentes o situaciones de emergencia como incendios, todo lo cual debe tenerse en cuenta incluso desde la fase de viabilidad del proyecto.

4. ESTUDIOS PREVIOS Casi cuarenta años después del primer ferrocarril español, el Barcelona - Matará, que supuso la realización del túnel de Mongat de 135 metros, excavado en roca y revestido, existen en España más de mil doscientos túneles ferroviarios con una longitud total de unos 375 km.

los sistemas previos de reconocimiento del terreno para la construcción de túneles solían ser los sondeos verticales . En ocasiones estos sondeos se dejaban como chimeneas de ventilación y acceso durante y después de la construcción del túnel.

10 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

Semejante criterio es ya reconocido en la época de Vitrubio para la construcción de túneles romanos. Hoy en día y a pesar de la mejora de las técnicas de reconocimiento , las coberturas de cientos de metros o incluso superiores a los 1.000 m, hacen que se utilice el procedimiento de la galería paralela al túnel (de menor sección ), técnica que ha sustituido a la de la galería de avance por cuanto el túnel se realiza a sección completa y con rendimientos elevados. Las galerías de reconocimientos se convie rten en galerías auxiliares de ventilación y de construcción, como tercer frente de ataque en ocasiones, pudiendo permitir el ajuste del trazado en longitud, como ocurrió con el túnel del Cadí, e incluso facilitando la de excavación por cambio en la estratigrafía y calidad de los terrenos atravesados. Una vez determinado el método constructivo se procede a dar forma al proyecto de construcción, a la vista de los datos recogidos, que proporciona tanto la caracterización geotécnica del terreno a perforar como la estratigrafía, buzamientos, fallas, acceso de agua, estado tensional, etc. Se completa la información mediante modelos de compo rtamient donde la técnica de los elementos finitos proporciona un detallado estudio teórico, no sólo de la situación final sino de las situaciones intermedias de construcción. Como es natural , en este tipo de obra se adopta un sistema de permanente información, con una relativa flexibilidad tanto en la interpretación como en la alteración del pliego de condiciones de la obra. Ello exige, lógicamente, un estudiado contacto contrata-administración, que permita no sólo el mejor tratamiento de datos y gestión del sistema, sino la rápida adaptación de personas y equipos ante la información proporcionada por los estudios de reconocimiento, continuos, durante la marcha de los trabajos. Entre las medidas tomadas se da especial importancia a las convergencias, que son asimismo recogidas de forma automática, sistematizando su tratamiento para que la Dirección de obra pueda

emitir sus órdenes con un mínimo de demora, sobre todo al atravesar terrenos que por su baja salidad o por acceso de agua , puedan provocar rotura del revestimiento u otros fallos. Por ello, es importante el realizar modelos matemáticos sofisticados, que permitan reconstruir fielmente la historia del túnel durante la construcción permitiendo corregir mediante iteraciones los resultados previos tras la permanente información que se recibe de la instrumentación del túnel. Todo ello se completa con un estudio de rendimientos en cada fase del ciclo de perforaciones, carga explosivos y ventilación, desescombro y operaciones complementarias previo al posible bulovado, presentación de malla, hormigón proyectado y cuantas acciones se prevean o se decidan por la Dirección de la obra en el transcurso de los trabajos de construcción. La auscultación del túnel se configura como una condición "sine qua non", no sólo para la definición técnica , sino también como control de costes, cuyo coste medio, por sue rte lineal, puede superar corrientes de 1988, el millón y unos rendimientos medizel rendimiento de la pe rforación incluyendo carga, ventilación y desescombro, y 1/3 de los pendientes metros medios actuales en perforación. Todo ello en roca (calizas, dolomias con diversa fracturación , granitos, pizarras), habiendo considerado valores medios durante toda la construcción del túnel, recogido estos datos de la reciente experiencia española (túneles de 3.000 a 5.000 metros).

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S. DRENAJE, VENTILACION E ILUMINACION Son estos tres aspectos especialmente importantes, no sólo para el diseño y construcción del túnel, sino también para la eficacia en la gestión y conservación posterior. los últimos Congresos de Carreteras (1983 Sidney, 1987 Bruselas) abordan con especial énfa-

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sis el tratamiento de estos aspectos en el proyecto de los túneles para carreteras . En realidad , el drenaje suele ser un aspecto que se ciñe a la resolución técnica de la recogida y evacuación de las aguas de infiltración y de las aguas supe rf iciales . En este sentido , no difiere esencialmente del estudio de drenaje que debe tener todo proyecto de obra pública . La ventilación e iluminación son, por el contrario, dos aspecto! genuinamente específicos en el proyecto de los túneles . Aquél por razón de calidad ambiental y por razón de seguridad, éste en base a consideraciones estéticas y también de seguridad y rendimiento funcional. En cuanto a ventilación , existen ya métodos de cálculo, informes, normativas y recomendaciones para determinar los sistemas de ventilación y el gasto de aire, así como las formas de aducción. A raíz del XVI Congreso de la AIPCR (Viena 1979), se introdujeron en Europa , nuevos modelos de cálculo en base a medidas que recogían la influencia de la conducción , los vehículos, tipo de motor, altitud, etc., en las emisiones de contaminantes . Mientras que en Europa se empezaron a realizar grandes chimeneas para renovación del aire, en Japón se proponía purificar el aire por medio de dispositivos de precipitación de pa rtículas elect rostáticas. Sin embargo a pesar de ello, los contaminantes gaseosos no se eliminaban y por tanto existía el peligro de la contaminación del entorno medio-ambiental . El Congreso de Sidney aborda ya todo un cuerpo de doctrina en lo que se refiere a recogida de datos y propuesta de método y forma de ventilación (longitudinal en túneles de gran longitud). Se estudia especialmente el efecto de la turbulen cia y los puntos críticos (entrada y salida del túnel). El Congreso de Bruselas ( 1987) insiste en que la ventilación de los túneles debe responder a tres

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criterios : dilución de los gases de escape hasta niveles admisibles, mantenimiento de un nivel de contaminación mínimo en las embocaduras y evacuación rápida de humos en caso de incendio. Básicamente se proponen métodos de medida y seguimiento de túneles existentes , así como modelo de determinación del caudal de aire y sistemas de ventilación , ligados éstos, a las condiciones atmosféricas locales, velocidad y dirección del viento. Se presentan esquemas de dilución y modelos de dispersión, con particular consideración de los fenómenos de turbulencia. Es en el Congreso de Bruselas (1987) donde se aborda especificamente el problema del incendio: cálculo de humos, trayectorias y eliminación, estudiando los problemas que plantean los extintores (sprinklers).

En relación a la iluminación , ambos Congresos destacan las experiencias existentes y estudian el caso de sistemas simétricos y asimétricos (flujo en contrasentido para favorecer la visión de los obstáculos por contraste negativo).

Tanto en el Congreso de Viena ( 1979), como en los dos últimos de Sidney ( 1983) y Bruselas ( 1987), se hace hincapié en la conveniencia de una iluminación natural a la entrada del túnel, evitando el contraste a la salida , punto éste importante a la hora de definir la dirección de la traza. Se propone la disposición de lamas instaladas en pórticos y que eviten la penetración directa en el túnel de los rayos solares . Se pretende, así mismo, diseñar los recubrimientos para que se tenga una buena transmisión luminosa habida cuenta de la atenuación acústica. El Congreso de Bruselas propone un método de medida de las luminancias en la boca del túnel con objeto de definir el método de diseño, concluyendo recomendaciones más que procedimientos tediosos de cálculo : teniendo en cuenta los tiempos de adaptación de la visión, que adopta y propone un método de movilización

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del contraste . (figura 3). Este procedimiento tiene en cuenta la temporalidad de la adaptación , permitiendo compensar especialmente la percepción en visión central al ser el cargo visual periférico muy iluminado . Hay que recordar que el ojo presenta dificultad de adaptación en el intervalo de luminancias entre 10-4 y 105 cd/m2. Los proyectos de iluminación de los túneles se plantean pues, como tratamiento de las entradas y salidas . La iluminación del túnel en sí, de sencillo cálculo, supone sin embargo , unos importantes costes de explotación . Hay que definir cuidadosa mente los parámetros que determinen la luminan cia recomendada . Esta viene en función del coefi ciente de extinción E que depende del grado de capacidad ( directamente ligado al nivel de servicio o condiciones de csde uniformidad global Lmin./Lmedio del orden de 0,4 y uniformidad longitudinal Lmin ./Lmax. del orden de 0,3 a 0,5 para cada carril del túnel (según densidad de tráfico). Finalmente, se dan en el congreso de carrete-

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ras recomendaciones sobre sistemas de gestión de la iluminación, red de distribución, iluminación de emergencia y dispositivos automáticos de control y medida, asistidos por ordenador, con objeto de proceder a la extinción parcial de las luminarias, con variación continua de la luminancia sin descender la tensión de las lámparas de un cierto nivel a partir del cual no se producen ahorros energéticos.

6. ASPECTOS ESTETICOS

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la decoración de interiores en los túneles tiene un lejano precedente en las pinturas rupestres. Escenas de la vida y costumbres de los pueblos que habitaron las cavernas han permitido conocer aspectos culturales e históricos de esas ancestrales civilizaciones. Esa unión de estética y funcionalidad ha presidido no sólo la morada y hábitat del hombre , sino que también ha estado presente en la mente de los antiguos que supieron plasmar el sentimiento estético como una expresión de la sensibilidad art ística de todos los pueblos.

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Curiosamente , en lo que se refiere a las obras subterráneas, podemos admirar los antiguos mo-

la sensación de agobio de quien lo transita.

numentos funerarios en los que la expresión plástica se desarrolló en sus múltiples manifestaciones, ya arquitectónicas , ora escultóricas o pictóricas, o incluso en lo que con lenguaje actual calificaríamos de mobiliario o decoración . Sin embargo, tras un largo paréntesis, habrá que llegar al siglo XX para que, con la diversidad de usos y funciones del subsuelo, asistamos a una eclosión del urbanismo subterráneo . Así, podemos asistir a esos magníficos tratamientos decorativos de las centrales subterráneas (figura 4), las estaciones de los metropolitanos y finalmente la definición estética de los túneles para carreteras . Son éstos precisamente sobre los que es conveniente destacar obra que se aprecia " desde fuera" y que debe evitar tanto el impacto visual de la entrada como

Por regla general, los túneles de carretera presentan secciones que dan al usuario un sentido de la perspectiva evitando el tradicional "efecto túnel " que produce, caso de no evitarse, una disminución de la velocidad de los vehículos , reduciendo el nivel de servicio de la vía.

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Cuando se habla de decoración, no se piensa sólo en el diseño pictórico, sino más bien en las formas geométricas y la combinación de colores en cuanto al tratamiento de bóveda o hastiales A este estudio de estética viene inseparablemente unido el estudio de la iluminación del túnel, que hará más "abierta" la perspectiva contemplada. Los túneles de carretera , caso que se adopten motivos pictóricos , deberán ser o recordar los aspectos "paisajísticos ", utilizando este término no sólo en su vertiente artística sino ecológica, de tal manera que no distraiga la atención del conductor y evite al máximo los impactos visuales. Por ello, la decoración del túnel deberá adaptarse al paisaje natural existente a la entrada y a la salida del mismo, adoptando especial cuidado en el diseño de la embocadura . En este sentido las aportaciones de los proyectos recientes de carretera permiten suponer que la estética de los túneles se está configurando como uno de los apartados a introducir en los proyectos de viabilidad y de construcción de este tipo de obras. Existen embocaduras que adoptan formas geométricas, creando unos espacios que preparan al usuario para adaptarse al siempre limitando volumen en que se plasma la apreciación desde el interiore6.1. Tipologías de túneles

La definición de la forma y dimensiones de la sección del túnel tiene no sólo limitaciones de índole técnico y económico sino también funcional.

figura 4.- Central Hidroeléctrica Reversible de Tanes (Cortesía de Hidroeléctrica del Cantábrico)

Mientras que un túnel de FFCC no comporta, en principio, otros problemas de diseño que los meramente técnicos, el proyecto de un túnel de

14 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

carretera añade a los problemas técnicos consideraciones económicas ( mayor o menor sección ) y estéticas , habida cuenta de unos sistemas de gestión más sofisticados con vistas a la explotación y a la seguridad y situaciones de emergencia .

obra en donde primaba más el número que su longitud y en donde se acudía más a personal especializado que a utillaje sofisticado , pues este no habría podido desarrollarse al no existir la demanda en el mercado.

Los espacios amplios en los túneles de carretera para la ubicación de los sistemas de gestión introducen el elemento de la estética del túnel en

Inicialmente, se utilizaba el procedimiento belga, realizando antisecciones primero de madera, más tarde metálicas, luego continuas . La excava-

todo el proceso de acabado, remates y puesta en

ción se realizaba a pico y pala y posteriormente

funcionamiento de los servicios y elementos auxiliares para la gestión del túnel . La existencia de acceso a galerías complementarias o los espacios "sobredimensionados" en el interior del túnel , introduce dificultades complementarias en cuanto a la construcción de rendimiento de las aportaciones de apertura, así como al coste de la obra.

mediante batería de ma rt illos hasta dar paso al escudo excavador, éste en terrenos blandos.

Dentro de las secciones de túneles carreteros, no puede olvidarse un estudio de los " campos de visión descansada " ( concepto desarrollado por Angel del Campo), para tener en cuenta el efecto perspectiva y el efect o tubo; aquél por cuanto influye en el impacto visual y éste por el impa ct o psicológico . Todo ello se enmarca además dentro del tratamiento de decoración , iluminación y ventilación , lo cual puede a su vez condicionar o venir condicionando por el tipo de sección del túnel, tanto en tamaño como en forma de geometría .

7. TECNOLOGIA Estamos asistiendo a un lanzamiento espectacular en el número e importancia de los túneles para la realización de los grandes ejes de ve rt ebración, de carretera y ferrocarril , de la Europa Comunitaria. Sin embargo, previamente a este impulso desmesurado en el tiempo, hubo un antecedente cercano : la realización de túneles, sólo en contados casos , para atravesar macizos montañosos impracticables o por necesidades de suaves trazados (FFCC). Pero aún en este caso el túnel era una

Los revestimientos se realizaban en piedra o ladrillo y posteriormente en hormigón armado y prefabricado. El empleo del sistema "out and cover" más utilizado en el caso urbano, permite construir Areviamente los estribos con pantallas excavadas con Iodos tixotrópicos (bentonita ) excavando a posteriori para acceder al arranque de la bóveda y construyendo ésta sobre encajado deslizante o sobre el propio terreno que act úa como tal. El sistema de agotamiento de los túneles era muy variado : utilización de pozos de drenaje (well-points) o extracción por canal de las filtraciones (caso de los túneles ferroviarios).

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Las secciones de los túneles en general adoptan la forma de cañón y sólo modernamente empiezan a utilizarse secciones en herradura , sección circular u ovalada dependiendo de la tectónica del terreno y apa rtando el aspecto estético cuando se empezaron a realizar túneles carreteros. amente, los túneles hidráulicos romanos ad( secciones piriformes al extrapolar la teorí, .uce menor al caso del flujo de caudales en tu; ¡el (figura 5). Técnica y estética parece que van unidas en la historia del túnel . Si bien en el caso del FFCC , salvo en tratamiento de las boquillas, no parece que el sentimiento estético presida su realización bajo tierra y ello porque el túnel ferroviario tradicional debe ser funcional pero es

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los perfiles de la cimba se acoplan al terreno, reincorporando su estado tensdsiguiente operación para evitar, en su caso, la meteorización de la roca terminado con hormigón colocado con encofrado telescópico. Estos son los túneles de la época de transición: de unas obras ferroviarias en donde no se reviste y se deja la roca viva, y de otras obras , las de los túneles de los grandes ejes vertebrados de carretera , en donde se aplica ya la

moderna tecnología en cuanto a técnica constructiva, unido al aspecto estético y con las consideraciones de ventilación , amortiguación de sonidos y vibraciones e iluminación , características todas que comportan la contemplación de la calidad

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medio-ambiental en las obras de túneles carreteros.

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Finalmente, parece obligado reconocer la construcción de túneles por el método Jacobson. Consistente en voltear sobre los estribos una bó-

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Figura S.- Abastecimiento de agua de Burgo de Osma (en "El ingeniero y la obra subterránea )

una obra oculta "sensu stricto" y por su carácter de obra que no se ve el sentimiento estético de su diseño, permanece ausente . El método belga aparece modificado mediante la excavación de la galería de avance , lo que supone un sondeo de reconocimiento previo del terreno. Dicha galería de ataque, se ensancha a posteriori siguiendo el trasodós de la bóveda con entibación que solía ser mixta : de madera los estampidores o apeas y metálicas las longarinas ; entibación forrada de tabla . El ritmo de avance se impone, ya en la última época tradicional, con objeto de que no se produzcan unos estados tensionales en la bóveda que abre el terreno, para lo cual se exige una programación de los trabajos, excavación , entibación , recubrimiento que acorte las trayectorias anárquicas del sistema tenso-deformacional . Terminados los estribos, se realiza la destroza y

veda de dovelas o prefabricadas, las cuales se cotocan con un mecanismo que hace de cimbra, clavando posteriormente las dovelas.

El cosido del terreno, la estabilización con inyecciones o los tirantes de pretensado constituyen más procedimientos modernos en razón al utillaje necesario para su realización , así como el mayor conocimiento geomorfológico del terreno que puede ser más afinado con las modernas técnicas de detección e interpretación. La accidentabilidad en la construcción de túneles era algo que se consideraba consustancial con este tipo de obras . Es evidente que la descomposición del terreno o la existencia de un sistema de fallos, "ad hoc" pudiera provocar y provocase efectos inducidos en la bóveda de descarga que produjera el hundimiento . La existencia de vías de agua, (viajes de agua en las zonas urbanas) cuyo gradiente se aumenta de forma muy importante con la excavación , producirá fallos en el terreno de muy diversa índole , de tal forma que en tales casos habría que adoptar soluciones, y a veces éstas no eran posibles con la eficacia y eficiencia de los métodos al uso conocidos . Ya Vitrubio conocía el problema que el agua causaba en los túneles,

16 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

pero el conocimiento de las causas y el tratamien-

to o, por mejor decir, prevención de los fallos, sólo ha podido abordarse en su compleja manifestación mediante las modernas técnicas de tratamiento. 210

7.1. Evolución de la capacidad perfo-

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El desarrollo de la capacidad de perforación de túneles ha ido parejo con el desarrollo de la técnica, habiendo adquirido en los últimos años un im-

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Suele suponerse que la perforación de los túneles hasta el alborear del siglo XX tuvo una.lánBuida evolución pudiendo decirse que, hasta entonces, poco habrían cambiado la técnica y los procedimientos constructivos que se venían aplicando desde centurias anteriores. Y ello por motivos varios. Por otra parte, debido a la inexistencia de una demanda tecnológica fuerte dada la poca frecuencia e importancia de estas obras y por otra la poca capacidad de oferta técnica e industrial de la época. En tales circunstancias, se poste en la prima década del siglo XX, con la perforación de barre-

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no, técnica que se generaliza y populariza pero que introduce unos bajos rendimientos en la capacidad de perforación que posiblemente no su-

Figura 6.- El desarrollo del progreso en la productividad basado en las innovaciones de los sistemas de perforación de Atlas Copco(Mining&Construction, n°1 1989)

pera los 2 metros/hora como media, en roca. La introducción del método sueco en 1940 permite duplicar o triplicar endietos con perforación por Aparecen en 1955 los primeros brazos hidráulicos que pueden conseguir sendietos de 20 metros/hora. Pero en 1963, cuando se produce el gran impulso con los Jumbos neumáticos con los que se consigue un sendieto de 30 metros/hora o incluso superiores. A partir de este momento entramos en la era de la automatización realizando el proceso de perforación con total (figura 6) mecanización mediante introducción en 1973 de la perforación hidráulica.

ción de jumbos hidráulicos que permiten ya rendimientos espectaculares que pueden llegar en algunos casos al metro/minuto o incluso superiores. Estamos, pues, con la introducción finalmente del escudo, proceso continuo o número excavador, asistiendo a un punto en donde son las labores previas o las de asistencia y gestión las que no permiten elevar el rendimiento, ya que la propia maquinaria "ad hoc" presenta un desarrollo difícil de superar si no fuere cambiando todo, la concepción del proyecto y construcción de la proporción de túneles.

Diez años después aparece la segunda genera-

Con las nuevas técnicas del alineación con ra-

-

CAP.4. - INFRAESTRCUTURA, TRANSPORTE, SERVICIOS

yo láser, asistido por ordenador, la perforación de túneles en las postrimerías del siglo XX poco tiene que ver con la tecnología que se venía aplicando escasamente un cuarto de siglo antes.

7.2. Sistemas de guiado del escudo perforador La aplicación de las técnicas informáticas y el desarrollo de la tecnología del rayo láser, permite realizar el proceso de perforación con guiado automático, lo que facilita en gran medida, las operaciones de definición de la traza del túnel. Este procedimiento se va aplicando en la construcción de los túneles carreteros realizados en la década de 1980 en España V.gr. túnel del Negrón en la Autopista Astur-leonesa y túnel del Cadí ( inaugurado en octubre de 1984) que se incluirá en la vía Barcelona -París como uno de los ejes de vertebración de la red europea de carreteras. En resumen, el sistema de guiado automático, consiste en simular la acción del conductor realizando la simulación por medio de ajustes " infinitesimales " que corrigen la desviación de la trayectoria (secantes versus tangentes). La ubicación de la Máquina se realiza mediante un emisor de rayos láser cuya puesta en estación se realiza mediante los métodos topográficos convencionales. En el lugar de emplazamiento del láser se ubica, asimismo, un distanciamiento electrónico. En la máquina perforadora se instala una plomada de precisión. Mediante dos pantallas transparentes y con una retícula para la definición de coordenadas, separadas una distancia definida, es posible ubicar el punto de corte con el rayo láser enviado sobre las mismas, así como definir la distancia del emisor láser a la primera pantalla. Con la plomada se determina el ángulo de cabeceo y el de serpenteo, sirviendo el primero como comprobación de otros datos. Cuatro gatos hidráulicos permiten determinar el "balanceo" (con tres son suficientes, el cuarto comprueba la medida). De la forma expuesta, es posible al existir va-

17

ríos datos dependientes, poder realizar una serie de comprobaciones que se introducen en el ordenador que automáticamente da las órdenes a la Máquina y permite, conectando con la dirección de la obra ajustar en rendimiento las operaciones auxiliares como el ritmo de falsificación de dovelas, y el envío de las mismas a través del túnel ya perforado, así como cualquier otra operación que pueda considerarse crítica en la marcha de la obra. Estamos, pues, asistiendo al comienzo de la era de la conquista del subsuelo, cuya utilización para la implantación de los sistemas viarios ha venido siendo demandada por la escasez de suelo, en el caso urbano o por la necesidad de salvar la topografía y en ocasiones la climatología en el caso de las grandes vías que integran lo que ha venido en llamarse el sistema vertebrado de trasporte. El sistema de cálculo es extraordinariamente sencillo: conocidos los cosenos directores del tríedro de orientación respecto al del láser se obtiene la matriz de transformación To, así como los componentes de los vectores Vi en función de las del vector VI del láser que se conoce con las medidas previas topográficas: Vi = To V + VI siendo V el vector que define el centro del triedro del escudo perforador respecto al punto en donde se ubica el láser. La matriz To puede referirse a otro sistema de ejes mediante la aplicación:

T = To x Ti siendo

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y "q" el giro de los ojos de la pantalla respecto a los de referencia dados por la plomada. El número de puntos definidos será M siendo

18 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

M > 10. Los vectores columna Xj (j = 1,2,3) que definen las coordenadas pueden agruparse en forma matricial ( M) de orden MXj, puntos que corresponden al desarrollo circular de los sucesivos anillos de excavación. Uno de estos puntos puede ser elegido como el de referencia para la definición de la directriz del túnel que, a su vez, estará relacionada con la trayectoria del eje de avance de la máquina. Suele añadirse un paso más consistente en cambiar el triedro de referencia mediante una matriz T2 de transformación. Teniendo en cuenta esta matriz, así como el vector V que recoge las medidas de longitud de los hidráulicos K=1,2,3,4; resulta la siguiente expresión matricial para la definición de los puntos a los que tiene que llegar el escudo perforador en cada avance "infinitesimal" referido a unos ejes de referencia (X) = (To) x (T1) [(T2) (M)+ (V) + (To)(V)+(V1)]

8. INSTRUMENTACION La técnica de la instrumentación de los túneles se enmarca dentro del concepto general de vigilancia y control de las obras. Se trata de recoger la máxima información posible respecto al análisis del estado tenso-deformacional del suelo y de los elementos estructurales, siguiendo su evolución a lo largo de la obra. En cuanto al terreno, se trata de medir asientos y movimientos horizontales mediante técnicas topográficas realizadas en superf icie, nivelaciones de precisión, taquimetría y triangulación. Previamente a la construcción del túnel, mediante sondeos se realiza la caracterización geotécnica del terreno así como el cálculo de los movimientos ve rt icales con ayuda de extensómetros sencillos o múltiples, mecánicos o eléctricos. Los movimientos horizontales se determinan mediante inclinómetros ópticos o electrónicos. Durante la obra se medirá, asimismo las tensiones debidas a los empujes de tierras y las ten-

siones en el hormigón mediante células de presión hidráulicas o de cuerda vibrante, determinando deformaciones con extensómetros , y otros movimientos mediante nivelación , así como medidas de sonidos y vibraciones en relación a la calidad medio-ambiental. Todos los resultados recogidos son tratados en gabinete y mediante la gestión del banco de datos es posible emitir informes periódicos sobre el compo rtamiento del sistema túnel -terreno para poder controlar los resultados previstos o adoptar las correspondientes medidas corretoras.

9. RED DE TRANSPORTE Las nuevas redes de transporte, con las exigencias técnicas que impone su trazado, suponen con vistas al año 2000, un considerable aumento en el número e importancia de los túneles. Mientras que hasta 1970 la estruct ura de repa rto de los túneles según la finalidad aportaba un 76% para obras hidráulicas, un 16 % para túneles ferroviarios (incluyendo metropolitanos ) y un 8% para túneles carreteros, veinte años después estos porcentajes van cambiando a favor de los túneles de carretera y previsible que para año 2000 la proporción de túneles para el transporte alcance el 40% en relación a la longitud total acumulada de túneles. Sin embargo en relación al volumen de tierras o rocas movidas, estos túneles representarán un porcentaje del 80% (ya suponían el 59% en el total mundial en 1970). Según ASCE, el reparto según el tipo de roca atravesada puede estimarse así: - Suelosyrocasblandas o muy fracturadas 26% - Roca medianamente dura

46%

- Roca dura

28%

En relación a los proyectos en marcha y a posibles planeamientos de transpo rte a corto plazo, la proporción de túneles prevista para la última década del presente siglo es la siguiente:

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CAP .4. - INFRAESTRCUTURA, TRANSPORTE, SERVICIOS

- Ferrocarriles

10%

- Metros

7%

- Túneles carreteros urbanos o semiurbanos

8%

- Túneles carreteros interurbanos

25%

- Galerías hidráulicas

50%

Se estima para el caso español un sesgo en el ferrocarril por la singularidad de las obras del TAV. Los túneles de carretera presentan la peculiar característica de ser obras de gran sección. En el cuadro adjunto puede verse el diferente peso que supone , en cuanto al coste de la obra, los diversos trabajos de ejecución de los túneles según se trate de túneles carreteros , de metro, o de ferrocarril.

10. TRANSPORTE URBANOS

Y

SERVICIOS

Como consecuencia de los procesos de crecimiento de las ciudades y del parque automovilístico, este último explosivo en los últimos años, se ha desarrollado una concienciación popular sobre el beneficio que supone a la comunidad el uso preferente del espacio subterráneo en los proyectos de transpo rte y se rv icios dentro del entorno urbano . Así mismo, las ordenanzas y disposiciones municipales de algunas grandes ciudades han incorporado esta necesidad de instalación de se rvicios en el subsuelo imponiendo por ejemplo, la obligatoriedad de construir un número mínimo de plazas de garaje subterráneas en función del número de viviendas proyectadas en edificios de nueva construcción . Iniciativas como el P.A.R. (Plan de

19

Aparcamientos para Residentes) en Madrid muestran claramente como la necesidad de espacio en las ciudades se resuelve de una manera efectiva con instalaciones subterráneas. Como veremos más adelante , las condiciones geológicas debajo de las ciudades no siempre son las más adecuadas desde el punto de vista constructivo y sólo gracias al gran desarrollo tecnológico que se está produciendo en los últimos años de manera constante, algunos proyectos pueden ser llevados a cabo . Otros proyectos, sin embargo, han tenido que ser abandonados por razonas diferentes a las estrictamente técnicas (político - sociales generalmente). 10.1. Ferrocarriles metropolitanos subterráneos España cuenta con dos Metros en explotación: el de Madrid inaugurado en 1919 y el de Barcelona, inaugurado en 1924 . En construcción se encuentran los dos de Valencia y Bilbao, mientras que el de Sevilla se encuentra en la actualidad con las obras paralizadas. Los casi 200 km. de túneles de metro existentes suponen un volumen de 15 millones de m3 de espacio subterráneo, lo que coloca a este uso en el tercer lugar en cuanto a volumen excavado, detrás de los aparcamientos subterráneos (más de 35 millones de m3 ) y de las galerías de saneamientos visitables (20 millones de m3). El ritmo de construcción no ha sido constante a lo largo de la historia del Metro desde que en 1917 se comenzó el de Madrid , pero se estima que entre 1917 y 1981 la media fue de 2,75 km de túnel al año (ITGE, 1986) El trazado y la profundidad de una red de transpo rtes subterráneos son controlados principalmente por las necesidades de transpo rte y por las limitaciones existentes en superficie o inmediatamente por debajo de ésta . Además, el diseño del trazado debe incluir también la ubicación de cocheras, almacenes, centrales eléctricas, etc.

20 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

zado por encima del nivel freático, no habiendo especiales problemas constructivos. ,. Rüm... anMwc{Mn m.°l.

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Los problemas, tanto para el metro de Sevilla como para el de Valencia, surgen cuando las excavaciones cortan niveles freáticos o afectan a estratos de alta permeabilidad no previstos en el proyecto de construcción, o porque la respuesta de los materiales afectados no cumple las de varios centímetros que provocaron la paralización de las obras.

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Figura 7.Espacio subterráneo utilizado para usos urbanos e industriales en España (nGE, 1986).

En los sistemas de transporte subterráneo se utilizan dos tipos de túnel. El primero, muy próximo a la superficie, está limitado a los trazados a lo largo de las calles y de los espacios abiertos. Se construye por el sistema "a cielo abierto" (como en los casos de Valencia y Sevilla), normalmente mediante pantallas continuas, excavándose posteriormente el espacio entre las pantallas para construir el túnel en su interior y volver a rellenar una vez terminado el túnel. El segundo tipo de túnel se perfora a través del terreno, por lo que se puede llegar a mayor profundidad, en casos en los que la traza del ferrocarril subterráneo deba salvar obstáculos como la cimentación de los edificios, ríos o también otras líneas metropolitanas .

Para la construcción de túneles profundos, el método más utilizado consiste en excavar pozos verticales hasta la profundidad deseada, situados a ciertos intervalos a lo largo del trazado, para luego unirlos en profundidad. Estos pozos, además de constituir los accesos a la zona de trabajo del personal, equipos y materiales, constituyen la vía de extracción de los es-

combros de la excavación. Los túneles, que antiguamente se excavaban con ayuda de herramientas manuales, se realizan actualmente con modernos equipos de excavación y sostenissc '�`

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En las construcciones a cielo abierto se ejecutan las pantallas de manera que penetren en un estrato impermeable para conseguir el aislamiento necesario. En el caso del Metro de Sevilla, este estrato lo constituyen las llamadas "margas azules" (Oteo et. al., 1988), yacentes bajo el aluvial del Guadalquivir a una profundidad variable entre 10 y 20 m. En Valencia, las excavaciones se han real¡-

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Construcción por secciones en Metros Españoles.

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CAP.4. - INFRAESTRCUTURA, TRANSPORTE, SERVICIOS

miento, fundamentalmente escudos excavadores y entibadoras mecánicas deslizantes. Cuando no se emplean métodos mecanizados de avance, las excavaciones se realizan en varias fases . Algunos ejemplos pueden verse en la figura 8 , confeccio nada con datos de Pérez Galdós . 10.2. Aparcamientos y pasos inferiores Dado que la presencia del automóvil es cada vez mayor en nuestra sociedad y que es en el ámbito urbano donde se desarrolla la mayor pa rte de las actividades humanas, es inevitable la existencia de problemas de tráfico (congestión , contaminación, inseguridad , etc) en casi todas las grandes ciudades del país. En España , desde los años 60, el aumento del parque de vehículos y el desarrol lo urbanístico de la capital y otras ciudades importantes se han acelerado de manera notable, siendo estos procesos causa directa de los agudos problemas de circulación y aparcamiento actuales. El primero de los problemas descritos, la congestión circulatoria en las calles y accesos a las ciudades, puede ser tratado desde el punto de vista de la planificación urbanística mediante el diseño de estructuras e infraestructuras que aumenten la capacidad viaria en determinados puntos clave de la red (cruces de avenidas importante, salidas y entradas de carreteras y autopistas, etc). Los pasos subterráneos han ido imponiéndose a los elevados enllos últimos años por razones evidentes de diseño urbanístico . Sin embargo , no siempre es posible optar por esta solución, ya que en ocasiones la ocupación intensiva del espacio subterráneo supe rficial en el emplazamiento hace inviable el paso subterráneo y debe realizarse uno elevado o aéreo (por ejemplo , en la Glorieta de

21

como el sistema viario subterráneo de AZCA y el túnel de paso de la Estación de Chamartín. los sistemas constructivos son, por lo general, de excavación a cielo abierto previa instalación de pantallas de hormigón moldeadas in situ o con pilotes encepados en caso de que se prevean problemas de convergencias . Posteriormente se emplazan las estructuras superiores y se reponen los servicios afectados. En cuanto a los aparcamientos subterráneos, resulta difícil hacer una estimación del número total existente. Se supone que en 1986 existía en España un total de 35 millones de m3 excavados para este uso (ITGE, 1986). Esta cifra constituye la más alta de las correspondiente a usos industriales y urbanos en España ; así mismo, el ritmo de construcción anual también es el más elevado, situándose en torno a 3,5 millones de m3 en ese mismo año. La mayor pa rte de los aparcamientos privados se realizan actualmente en edificios de nueva construcción , de forma simultánea a la excavación de los cimientos de las estructuras , contemplándose su construcción desde las primeras fases del proyecto. La construcción de aparcamientos subterráneos públicos, en plazas y grandes avenidas, se realiza en general por excavación a cielo abierto y por pantallas moldeadas in situ, siendo necesario los agotamientos en la mayor pa rte de los casos. Los problemas constructivos con similares a los de los Metros de los edificios colindantes por asientos o subsidencia del terreno, debido a la superficialidad de estas excavaciones (4 a 15 m).

Cuatro Caminos en Madrid).

10.3 Servicios de utilidad pública

En los últimos meses, en Madrid se han construido tres grandes pasos subterráneos en los accesos de las autopistas de la Coruña ( N-VI), Barcelona ( N-II) y Burgos ( N-I), que vienen a sumarse a los existentes en el interior de la capital ,

Inmediatamente por debajo de la supe rf icie de ciudades existen multitud de conducciones, tuberías, pozos, etc que constituyen sistemas fundamentales para los servicios de utilidad pública como agua , alcantarillado , electricidad, gas y

22 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

teléfono . Cada servicio público tienen una serie de especificaciones técnicas que le asignan una posición relativa en profundidad (ver figura 9). El alcantarillado y las tuberías de excavación de agua de lluvia se colocan más profundos y aproximadamente en el Centro de la calle, más cerca de la superficie , y a los lados de la calle están las tuberías de agua y del gas, mientras que a unos sesenta centímetros por debajo del nivel de la calle corren los cables eléctricos y telefónicos. Sin embargo, es raro que una nueva calle pueda conformarse completamente a este plano ideal, ya que la mayor parte de los sistemas subterráneos han crecido poco a poco y en el transcurso de muchos años.

con agua proveniente de embalses situados en las cuencas altas de los ríos, desde los cuales parten grandes canales que confluyen en uno principal que penetra en la ciudad por el Norte. Los tramos subterráneos de estas conducciones son numerosos, si bien es la entrada de la ciudad donde se evidencia la importancia de este uso subterráneo.

10.3.1 . Distribución de agua

Un segundo sistema que suele estar combinado con el sistema de alcantarillado es la red de drenaje de las aguas fluviales . Estas tuberías pueden ser hasta diez veces mayores que las del alcantarillado y suelen estar colocadas por debajo de todos los demás servicios. Muchas de las viejas tuberías de aguas pluviales se hacían de ladrillo, pero ahora suelen hacerse de hormigón.

Una de las principales exigencias en cualquier ciudad es la construcción y el mantenimiento de un sistema de distribución de agua . El agua se transpo rta dentro de la ciudad a través de tuberías y túneles que, en muchos casos se encuentran a cien metros de profundidad o más. Para mante ner un caudal constante, las conducciones se colocan , cuando es posible , con cierta pendiente o desnivel; si en algún punto no se puede tener sufíciente desnivel, tiene que bombearse el agua . En el caso de Madrid , la ciudad es abastecida r-=

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10.3.2. Redes de saneamiento

Las galerías visitables de saneamientos son muy numerosas bajo las ciudades. Teniendo en cuanta que la altura media es de 1 , 75 m y que hay aproximadamente 1.300 km por cada millón de habitantes en el caso de Madrid (Cristóbal Sánchez, 1981), extrapolando este valor para la población urbano española, se obtiene un volumen subterráneo visitable de unos 18,6 millones de m3 (ITGE, 1987). Esta cifra coloca este uso del espacio subterráneo en nuestro país en segundo lugar, tras los aparcamientos subterráneos (ver figura 7). Por kilometraje , actualmente debe haber en España más de 30 .000 km, por lo cual hace de este uso el de mayor desarrollo longitudinal, por delante in cl uso de la Minería (ITGE, 1986).

10.3.3. Otros servicios

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figura 9.- Disposición típica de los servicio (Macaulay, 1986)

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La descarga de aguas residuales de las ciudades se realiza a través del sistemas de alcantarillado, cuya red conecta con los grandes colectores que conducen estas aguas a las instalaciones de tratamiento y a los puntos de vert ido.

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En este apa rtado se incluyen las conducciones de electricidad, teléfono y gas . Aun q ue p or volumen de espacio subterráneo ocupado no suponen unos usos destacables , la importancia que revisten

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CAP.4. - INFRAESTRCUTURA, TRANSPORTE, SERVICIOS

para el funcionamiento de las ciudades hace que sea necesario mencionarlos en este capítulo. los conductos de estos servicios son los más supe rf iciales que encontramos bajo la superf icie de las calles . Además de los tubos de conducción,

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constan de una serie de pozos o arquetas distribuidos a lo largo del trazado que sirven para albergar los aparatos de control y gestión de los parámetros de la red ( p.e. presión en los gaseoductos ), transformadores eléctricos , etc., así como para reparaciones y mantenimiento.

6.- INYECCION DE RESIDUOS

INDICE DEL CAPITULO 6

INYECCION DE RESIDUOS

1. INTRODUCC ION 2. EL PROBLEMA DE LOS RESIDUOS 3. PROYECTO DE EVACUACION DE RESIDUOS POR INYECCION 3.1. Elección de la roca almacén

3.2. Estudio de la estructura 3.3. Hidrología 3.4. Elección del emplazamiento 4. FASE DE EJECUCION 4.1. Ejecución del sondeo de ensayo 4.2. Incidencias 4.3. Perforación de nuevos sondeos 4.4. Resultados 5. REACCIONES DE LA INYECCION PROFUNDA CON EL MEDIO 5.1. Reacciones con la roca almacén

5.2. Reacciones con el acuífero 5.3. Posibilidades de contaminación por dilución 5.4. Volumen de la inyección 6. BIBLIOGRAFIA

CAPITULO 6

INYECCION DE RESIDUOS

1. INTRODUCCION

La inyección en el subsuelo es una de las soluciones más aceptables que se han propuesto para la eliminación de residuos líquidos y su potencial contaminante. Esta técnica muestra como el espacio subterráneo puede servir como receptor final de aquellos líquidos contaminantes procedentes de procesos industriales o de origen urbano cuya eliminación actualmente plantea serios problemas medioambientales. Es necesario señalar que, ni todos los residuos líquidos son inyectables en cualquier ubicación ni -

todas las formaciones geológicas son aptas para recibirlos. Así, cualquier proyecto de inyección de-

be tener en cuenta dos conceptos importantes (ITGE, 1989) •Inyectividad: relaciona la aptitud del soporte geológico para recibir el residuo •inyectabilidad: comportamiento y compatibilidad del residuo con la roca almacén La inyección de residuos sólo puede realizarse, por razones obvias, en formaciones permeables profundas que permanezcan aisladas de los acuíferos superficiales que puedan ser considerados como recurso actualmente o en el futuro. Se pueden sintetizar en cuatro las condiciones que deben reunir los emplazamientos para constituir un buen almacenamiento de residuos:

*Confinamiento y aislamiento *Características hidrodinámicas adecuadas que permitan la inyección del residuo con garantías de estanqueidad »Las características hidráulicas y estructurales de la formación no deben sufrir cambios significativos como consecuencia de la inyección *la inyección del residuo no debe comprometer otros recursos actuales o futuros Por otra parte, los residuos líquidos a inyectar deben ser tratados previamente de manera que se favorezcan las condiciones de inyectabilidad, corrigiéndose aquellas características desfavorables para su inyección.

A continuación se va a describir uno de los proyectos de inyección de residuos más importantes de los realizados hasta hoy en España. Desde el año 1965 en que se perforó el primer sondeo de evacuación de resíduos en Potasas de Navarra, S.A. P.D.N., han pasado muchos años, durante los cuales ha desaparecido la Empresa, que ha dado paso a Potasas de Subiza, S.A., la Jefatura de Minas de Pamplona se ha segregado de la de San Sebastián y posteriormente sus funciones se han transferido al Gobierno de Navarra y han sucedido tantas vicisitudes que hoy es difícil reunir la información relativa a los sondeos, tanto de proyectos de ubicación, como datos de perforación, experiencias de su explotación, etc.

6 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

Los tres centros en los que se puede conseguir información son las Empresas de Potasas de Navarra, S.A. que encargó la perforación de unos sondeos y que, posteriormente, llevó a cabo su explotación y control; Ibérica de Sondeos que llevó a cabo la perforación de todos ellos y la recuperación del primero con motivo de su obstrucción, y la Dirección de Industria del Gobierno de Navarra, que posee el archivo de la Jefatura de Minas de Guipuzcoa, Alava y Navarra, en lo referente a esta última Comunidad.

2. EL PROBLEMA DE LOS RESIDUOS

En el siguiente cuadro puede observarse los sistemas de gestión y eliminación de residuos que actualmente se utilizan en función del tipo de residuo producido. Los residuos líquidos tienen tres destinos: Almacenamiento y reutilización, vertido en ríos y lagos o en océanos y la inyección en acuíferos profundos. En España, la inyección de residuos en el subsuelo se encuentra regulada por diferentes leyes, que limitan los diferentes aspectos del proceso. las tres principales son:

En este capítulo solamente se pretende dar una información técnica del almacenamiento de los residuos, lo más aproximada a la realidad que se pueda, dada la falta de datos exactos. Una información más completa sería de enorme interés, ya que ésta fue la primera experiencia realizada en España sobre esta técnica y, por tanto, podría aprovecharse mejor el caudal de datos proporcionados tanto por su perforación como por su explotación, para la realización de proyectos de este

•Ley de Minas (1973) y Reglamento General para el Régimen de La Minería (1978). Estos textos regulan el régimen de exploración, investigación y concesión de explotación de estructuras subterráneas. Estas estructuras están clasificadas como un recurso minero de la clase B.

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Figura 1.- Cuadro de gestión y eliminación de /os residuos en la actualidad

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CAP.6. - INYECCION DE RESIDUOS

7

•Ley de Aguas (1985) y Reglamento del Dominio Público Hidráulico (1986). Regulan la protección del dominio público hidráulico frente a todo tipo de vertidos. PAAP,QNA

*Ley Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos (1986) y Reglamento para su Ejecución (1988). Establecen el régimen jurídico que regula la producción y gestión de Residuos Tóxicos y Peligrosos. Entre los métodos de eliminación, contempla la evacuación en el subsuelo.

La eliminación de residuos en ,� --�,.--• almacenes geológicos se lleva real¡-, ' ' ` ♦ 5.000 M) (Según PUCH, 1989) > 50.000 m 1. 2. 3.

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Ojo Guareña( Burgos) Red del Río Silencio(Cantabria) Sistema de la Piedra de San Martín(Navarra-64 F)

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Sima del Hayal de Ponata ( Alava-Vizcaya)

37.200 32.529 30.000

Sistema de los Cuat ro Valles( Cantabria) Sima del Cueto-Coventosa -Cuvera(Cantabria) Sistema Arañonera (Huesca)

20.400 20.000

Sistema de la Vega(Cantabria) Cueva de los Chorros(Albacete)

> 40.000 m 4. >30.000m

5. 6. 7. > 20.000 m 8. 9. > 15.000 m 10. 11. 12. 13. 14.

18.409 16.568 16.000 16.000 15.000

Sistema del Hoyo Grande(Cantabria) Red de Toneyo( Asturias) Cueva Cullalvera-Torcas Humizas(Cantabria) Cueva del Vento(Sta. Cruz de Tenerife) Ilaminako Ateeneko Keizea(Navarra)

> 10.000 m 15. 16. 17. 18. 19.

14.500 14.500 14.500 13.500 12.800

Cueva Cueva Cueva Cueva Cueva

20. 21. 22. 23. 24. 25.

12. 340 11.300 11.000 11.000 10.600 10.300

Maairuelegorreta (Alava) Sistema de Añelarra(Navarra) Sistema de Pozalagua( Burgos -Alava) Cueva del Tornero( Guadalajara) Cueva del Nacimiento(Cantabria) Cueva de la Vieya-Cueva de los Quesos(Asturias)

de Hue rtas(Asturias) del Piscárciano( Burgos) del Soplao(Cantabria) del Rescaño(Cantabria) Fresca( Cantabria)

> 9.000 m 26. 27. 28.

9.575 9.226 9.191

Cueva de la Lastrilia •La Cuvilla( Cantabria) Garma Cíega -Sumidero de Celiagua(Cantabria) Torca de los Morteros( Burgos)

29. 30.

9.150 9.110

Red de Peña Lusa (Cantabria) Cueva de la Cañuela(Cantabria)

10 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

> 8.000 m 31. 32. 33. 34. 35. 36.

8.910 8.500 8.250 8.243 8.022 8.000

Cueva del Reguerillo (Madrid) Otsabide(Vizcaya) Torca del Sedo-La Cuevona-T . de Oñite(Cantabria) Solencio de Bastarás(Huesca) Sistema del Jitu(Asturias) Sistema Errekas c 4Alava)

-•

>7.000 m 37. 38.

7.818 7.550

Complejo Hundidero -Gato(Málaga) Cova Cuberas(Lérida)

39. 40. 41.

7.228 7.010 7.000

Sistema del Mort ero de Astrana(Cantabria) Cuevas Sopladoras -Cueva del Agua(Cantabria) Arrikrutz( Guipúzcoa)

> 6.000 m 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48.

6.790 6.500 6.500 6.315 6.315 6.100 6.000

Sistema de la Cubada Grande(Burgos) Cova do Rei Cintolo(Lugo) Torca del Mostajo (Cantabria) Cueva de Don Justo(Sta. Cruz de Tenerife) Ormazarretako teizea-Larretxikiko Leizea(Navarra) Cueva de los Verdes(Las Palmas de Gran Canaria) Cueva del Cobre(Palencia)

-

>5.000m 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59.

5.900 5.812 5.787 5.700 5.473 5.400 5.075 5.038 5.000 5.000 5.000

Sistema de la Vegalonga (Asturias) Sumidero de Monticueva(Cantabria) Cueva de la Harza de Hoyo Grande (Cantabria) Sima 56 de Andara(Cantabria) Cueva de4l Linar(Cantabria) Pagoluzietako Leizea(Vizcaya) Cueva de Basaura( Navarra) Sistema 8 . 15-Fuente de Escuaín(Huesca) Aixako Suloa(Guipúzcoa) Torca de la Calaca-Mo rt ero del Crucero(Cantabria) Cueva del Pue rto(Murcia)

-"-

CAP.9. - EL ESPACIO SUBTERRÁNEO KARSTICO EN ESPAÑA

Tabla 3.- CAVIDADES MAS PROFUNDAS (>500 m) (Según PUCH, 1989) > 1.000 m 1 2. 3. 4.

-1.408 -1.381 -1.342 -1.179

Ilaminako Ateenelo Leizea(Navarra) Sistema del Trave(Asturias) Sistema de la Piedra de San Martín(Navarra - 64 F) Sistema Arañonera(Huesca)

5.

-1.169

Sistema 56 de Andar a(Cantabr la)

6. 7.

-1.151 -1.135

Sistema B. 15 - Fuente de ESCUain(HUeSCa) sistema del Jitu(ASturias)

8.

-1.098

Sima G. E. S.M.(Málaga)

> 900 m 10. ]l. 12.

-986 -939 -910

Pozo de Cuestalbo (M.2)(León) Pozu Cabeza Muxa(Asturias) Torca del Jou de Cerredo(Asturias)

> 800 m

13

-867

Pozu del Porru la Capilla(Asturias)

14. 15. 16. 17. 18.

-831 -830 -825 -815 -810

Torca del Cueto de los Calabreros(Cantabria) Sima C.9 del Torrente de la Payón(Huesca) Garma ciega-Sumidero de Cellagua(Cantabria) Sima del Cueto-Coventosa-Cuvera(Cantabria) Sistema de Cemba Vieya(ASturias)

-792 -785 -758 -723 714 -711

Torca de la M ina Tere(Cantabria) Pozu del Ojo de la Bruja(Asturias) Torca Tejera(Asturias) Troca de( Pico Deboro(Cantabria) Cueva Buchaquera(Huesca) Sistema de Anelarra(Navarra)

25.

-690

Torca Llorosa(ASturias)

26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33 34. 35.

-655 -650 -640 -640 -624 -619 -614 -613 -608 -604

Sistema de Conjurtao(Asturias) Pozo de la Celada(León) Grallera de Fénez(Huesca) Pozu los Gorrinos-Pozu' 1 Prau la Fuente(Asturias) Pozu1 Trave Rolamuela(Asturias) Pozu del Jou Luengu(Asturias) Red de Toneyo(Asturias) Torca del Llagu las Moñetas(Asturias) Sistema de la Torre de Altaiz(Cantabria) Grallar del Sarronal(Huesca)

-598 -597 -594 591 -589 -582 -580 -579 -576 -563 552 -550 -546 -545 -540 -522 -518 -508 -505 -505 -503 -501

Grallera del Tallón(Huesca) Pozu Cebo 1leda(ASturias) Pozu Jorcada Blanca-Pozu las Perdices(ASturias) Sistema de la Mina Sara(Cantabria) Torca de las Pasadas(Cantabria) Pozu del Redondu(Asturias) Sistema Sabadell(Huesca) Torca de Bernallán(Cantabria) Ormazarretako Leizea-Larretx ikiko Leizea(Navarra) Sistema Feliz Ruiz de Arcaute(Huesca) Sistema del Mortero de Astrana(Cantabria) Torca cz.3(ASturias) Sistema de Alba(Huesca) Pozu les Cuerries(Asturias) Pozu de la torre de Enmedio(Asturias) Gazteluko Urzuola 1(Guipúzcoa) Cueva del Viento(Sta. Cruz de Tenerife) Grallera del Puerto de Gistáin(Huesca) Sumidero del Hoyo Salzoso(Cantabria) Si] de Oliseda(León) Sima del Tobozo(Navarra) Sima Bufona(Huesca)

> 700 m 19. 20. 21. 22. 23. 24. > 600 m

> 500 m 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45, 46. 47. 48 49. 50. 51 52. 53. 54, 55. 56. 57.

11

12 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

Tabla 3.- PRINCIPALES CAVIDADES KARSTICAS EN YESO ESPANOLAS

DESARROLLO SUPERIOR A 500 METROS

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

Sistema cueva del Agua, Sorbas, Almería4.511 m Sistema Covadura. Sorbas, Almería4.252 m Cueva de Pedro Fernández. Estremera, Madrid3.200 - 4.000 m Cueva del Tesoro. Sorbas, Almeríal.890 m Cueva del Yeso. Bena, Córdobal.343 m Sistema del Peral. Sorbas, Almeríal.800 m Complejo 50-21/32. Sorbas, Almeríal.360 m Túnel del Sumidor, Vallada, Valencial.250 m Cueva-Sima del Negro. Antequera, Málaga 1.235 m Sistema del Rotgers. Borreda, Barcelonal.100 m Cueva del lapo. Sorbas, Almería1.075 m Cueva del Yeso. Sorb' : Almeríal.050 m Complejo V-3N-4. 5 as, Almería960 m Sima del Campame. . Sorbas, Almería825 m Cueva de la Mosoquera. Beuda, Gerona800 m Sima del Corral. Sorbas, Almería800 m Complejo GEP/SO-30. Sorbas, Almería720 m Cueva del Yeso III. Antequera, Málaga709 m Cueva Juncar I. Antequera, Málaga704 m Sima Lagunillas VIII. Antequera, Málaga615 m

21.

Cueva Yesares I. Sorbas, Almería548 m

PROFUNDIDAD SUPERIOR A LOS 100 METROS 1.

Túnel del Sumidor.V¿

2. 3.

Sima del Corral, Cuevb-2. Sorbas, Almería-130 m Sistema Covadura. Sorbas, Almería-126 m

4. 5.

Sima del Campamento. Sorbas, Almería-122 m Sima Aguilla I. Antequera, Málaga-112 m

la, Valencia-198 m

--

--

--

CAP.9. - EL ESPACIO SUBTERRÁNEO KARSTICO EN ESPAÑA

13

Tabla 4. GRANDES POZOS EN EL INTERIOR DE CAVIDADES KARSTI CAS ESPAÑOLAS. ( Según PUCH, 1989) NQ Orden

Desnivel del pozo Nombre pozo/Cavidad/Localización / Coordenadas

1.

P 320 m

SIMA DE SAN MARTIN Sistema de la Piedra de San Martín (Larra , Isaba , NAVARRA) X 682 , 1 10 Y 4.759, 940 Z 1717 m

2.

P 309 m

POZO VICENTE ALEGRE Sima del Trave (Macizo de los Urrieles, Cabrales, ASTURIAS) X 12 10' 15" Y 434 13' 13" Z 1924 rn

3

P 308 m

Segundo gran pozo Sil de Oliseda (Macizo del Cornión, Posada de Valdeón, LEON) X Y Z 2200 m

4.

P 306 m

POZU TRAS LA HAY AID A (Macizo del Cornión , Onís, ASTURIAS) X 14 14' 43 " Y 434 13' 49" Z 1730 m

5.

P 302 m

SIMA DEL CUETO Sima del Cueto-Coy entosa-Cuv era (Peña Lavalle , Arredondo , CANTABRIA) X 449,450 Y 4.789, 300 Z 980 m

6.

P 281 m POZO DE LOS CULEBRONES (Sistema de la Mina Sara) (Macizo de Andara , Cillórigo - Castro , CANTABRIA) X 44 42 ' 14" Y 434 12' 25" Z 1820 m

7.

P 277 m

GRALLERA DE GUARA (Sierra de Guara , Nueno, HUESCA) X 734,130 Y 4. 684, 760 Z 1700 m

8.

P 274 m

TORCON OELAYA ( sin.: CL . 111 12) (Canal de Laya , Arredondo , CANTABRIA) X 444,690 Y 4.791, 350 Z 675 m

9.

P 250 m

POZU GRANDE DEL COLLADO VERDE (sin.: FP. 124) (Macizo del Cornión, Amieva, ASTURIAS) X 19 18' 35" Y 432 12' 38" Z 1830 m

10

P 247 m

GRAN AB15U

Pozu Cabeza M ux a (Macizo del Cornión , Onís, ASTURIAS) X 12 !3' 47" 15'02"

Z1504m

Y 432

14 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

mundo es la Cámara de Sarawalc, con un volumen de 20 Hm3 (700 metros x 400 metros, con una altura mínima de 70 metros), situada en una cavidad de la isla de Borneo. La cavidad con mayor desarrollo del país es el Complejo de Ojo Guareña, situado en la Merindad de Sotoscueva (Burgos), m casi 100 kms de desarrollo conocido y 89.07i metros topografiados. Se desarrolla en calizas y dolomías Cretácicas; posee 10 entradas y su planta constituye un enrejado de galerías horizontales, según las directrices E-W y N-S. Es destacable el hecho

,...

P 320

de que 90 kms de galereías se ubican en una superficie de sólo 5 km-, y los 100 kms totales en 15 km'.

SIMA DE LA PIEDRA

Otra cavidad notable, por poseer uno de los volúmenes subterráneos más importantes de

'°°

DE SAN MARTIN Navarra

no

5^

i no

España , es la Torca del Carlista (entre Vizcaya y Cantabria), con 349 metros de profundidad, excavada en calizas Cretácicas; en su interior, la Sala del GEV alcanza los 100 Hm3 de volumen.

--

--

--

Otros volúmenes importantes se localizan en la Cueva de Nerja ( Málaga ), con salas de 12.000 m" de superficie, la Cueva del Aguila, en Avila (17.000 m), la Cueva Fresca (Cantabria), con la

--

Sala Rabelais, de casi 13.000 m', y la Cueva de Guesaltza (Guipuzcoa), con dos salas de 5.000 m-

-•

y casi 9.000 m'.

Figura 3. Gran Pozo de entrada en la Sima de la Piedra de San Martín (Navarra). (Según PUCH, 1987).

res pozos de las cavidades españolas. También existen grandes salas (volúmenes contínuos) en algunas de las cavernas españolas; de hecho, la 3° sala mayor del mundo se encuentra a caballo entre Francia y España, en el Sistema de la Piedra de San Martín. Es la sala de la Verna, con unas dimensiones de 200 metros por 120 metros y unos 100 metros de altura. La

ayor sala subterránea conocida en el

3. EL CONOCIMIENTO DEL KARST EN ESPAÑA

Los primeros estudios sobre el karst en España fueron recopilaciones sobre las cavidades conocidas hasta el momento. El primero que sintetizó estos datos (junto a otra información enorme y variada) fue MADOZ en su monumental "Diccionario Geográfico". Posteriormente, CASIANO DE RADO en 1869, introduce en su obra sobre Geo�ogía y Geografía de la provincia de Madrid un apéndice titulado 'Noticia sobre cavernas y minas primordiales de

-

-

CAP.9. - EL ESPACIO SUBTERRANEO KARSTICO EN ESPAÑA

Figura 4.Topografla sintética de la cavidad ojo Cuareña (Burgos). Según PUCH, 1987)

Figura S. Planta y alzado de la Torca del Carlista. (Según PUCH, 1987)

15

16

usos Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

España ", donde realiza un breve inventario de las cuevas conocidas .

4. LOS USOS DEL ESPACIO SUBTERRANEO KARSTICO

Fue PUIG Y LARRAZ EN 1896, quién realizó la primera gran obra sobre las cavidades españolas :

Como hemos podido observar, dento del espacio subterráneo kárstico existen dos tipos de vací-

"Cavernas y Simas de España", publicado en el Boletín de la Comisión del Mapa Geológico de España (T. XXI, pp 1-392. Madrid), compilando por experiencias directas o indirectas una relación muy extensa de cavidades, indicando la situación y una somera descripción , con referencia a las características geológicas de los terrenos donde se abrían las cavidades .

os: las cavidades y la red de fisuras . En función de esta distinción y de la presencia o no de rellenos (sedimentos o fluidos), serán factibles o no los diferentes usos posibles del subsuelo del karst.

Desde final del siglo XIX hasta pasados 3/4 del siglo XX no se volvió a hacer ninguna recopilación sobre las cavidades naturales españolas . A principios de la década de los ochenta TALLADA Y FERI,,ANDEZ ( 1982) publican el catálogo denominado "Grandes cavidades españolas ", editado por la Federación Española de Espeleología . Recientemente , PUCH ( 1987) ha publicado tías de las granuna monumental obra titulad des Cavidades españolas", d, ..• se incluye información referer - a todas las -.levas conocidas de más de 3 . 000 -ros de desarrollo y las simas de )s de profundidad , así como sus más de 300 r respectivas topografías.

En la tabla adjunta se han recopilado todos los usos conocidos el espacio subterráneo kárstico, diferenciando aquellas aplicaciones que aprovechan las cavidades y/o la red de fisuras; asímismo, se especifica su frecuencia de aplicación (escasa, frecuente , muy frecuente ) y, por último, se ofrecen algunos ejemplos conocidos, bien en países extranjeros , o bien, si se da el caso, en España. los usos se han clasificado en 16 grupos de "usos genéricos "; dentro de ellos, a su vez se han distinguido 46 aplicaciones particulares, de las que algunas se recogen a título testimonial, advirtiendo que están absolutamente prohibidos y severamente castigados por la Ley.

--

--

--

Se detalla a continuación, la relación de usos más impo rtantes del espacio subterráneo kárstico:

4.1. Abastecimiento de agua En el ámbito de publicaciones periódicas y Congresos las investigaciones sobre el karst han estado dirigidas en los últimos años, como han puesto de manifiesto LOPEZ Y DURAN ( 1988), en cuanto a temática , h -ia la hidroqu mica e hidrodinámica, y, en lo re'ativo a distribución geográfica, los estudios se han centrado en las Cordilleras Béticas , Cantábrica , Pirineos e Ibérica . En la actualidad existen numerosas publicaciones espeleológicas, editadas bien por clubes o bien por algunas de las distintas Federaciones Territoriales de Espeleología existentes, donde se dan cuenta de los resultados obtenidos y de las exploraciones en curso .

-Cuando los volúmenes subterráneos están rellenos por agua a pa rt ir de una cie rt a cota (nivel freático), el espacio subterráneo kárstico se transforma en un acuífero de gran interés hidrogeológico, pudiendo ser explotado para abastecimiento de núcleos urbanos, usos agrícolas e industriales. En España sombeados al año del orden de 2.000 hm3 ua procedente de los acuíferos kársticos, lo y - ` hace de este tipo de uso del karst el más importante desde el punto de vista económico. la explotación de los acuíferos kársticos aporta numerosos beneficios, pero, al mismo tiempo,

-.

CAP.9. - EL ESPACIO SUBTERRANEO KARSTICO EN ESPAÑA

puede plantear diversos problemas: por un lado, la propia heterogeneidad de la arquitectura subterránea del karst hace que los rendimientos obtenidos entre sondeos cercanos pueda ser, a veces, muy desigual ( e incluso nulos), malográndose inversiones ; por otro, la sobreexplotación de acuíferos kársticos puede crear problemas geotécnicos y ambientales . Entre los primeros destacan la generación de subsidencias, hundimientos y colapsos

17

desarrolló la espeleología moderna . Fue precisa¡rente Martel quien la introdujo en España, en el cambio de siglo; no obstante, hasta los años 60 no registró un auge importante. En la actualidad , la Federación Española de Espeleología (constituida en 1982) agrupa más de 220 clubes, con un total de 5.100 espeleólogos repartidos por todas las provincias españolas.

por depresión brusca del nivel freático, como ocu-

rrió el Pedreguer (Alicante), en 1982, con la creación de un sima de 72 metros de profundidad y más de 150 m" de superficie (GARAY, 1986); en lo relativo a problemas ambientales, citar la crítica situación generada en el Parque Nacional de las Tablas de Daimiel por la sobreexplotación del acuífero de las calizas pontienses manchegas, con descenso generalizado de la lámina de agua y desecación de las "tablas " o zonas húmedas del Parque . Otro problema adicional lo constituye la intrusión marina en acuíferos kársticos costeros (ver BURILLO, DURAN Y PEINADO , 1988), especialmente sensibles a los problemas de sobreexplotación. En algunos países (Yugoslavia ), esta situación ha dado lugar a la realización de actuaciones

estructurales ( presas subterráneas , por ejemplo) que impiden el avance del flujo marino tierra adentro, de gran envergadura económica . 4.2. Uso depo rt ivo

Al igual que la zona freática del karst es usada mayoritariamente para la explotación del agua subterránea , la zona vadosa , en lo relativo a las cavidades accesibles al hombre , tiene como uso

principal la realización de un deporte : la espeleología. La Espeleología, entendida como la exploración deportiva de las cavidades es un deporte relativamente reciente . Se realizó de manera esporádica hasta el siglo XVII, y no fue hasta finales del siglo XIX ( con Edouard Alfred Martel , abogado parisino, como su principal precursor) cuando se

En general , las regiones con mayor actividad espeleológica son aquellas con macizos kársticos que poseen grandes cavidades horizontales (cuevas o complejos importantes ) o verticales (simas). Otra faceta, aún más reciente y cada vez más extendida de la práctica espeleológica es el denominado espeleobuceo. Consiste en la exploración de cavidades totalmente inundadas de agua, con métodos propios del submarinismo . Esta actividad, comenzó después de la Segunda Guerra Mundial, con el desarrollo de los equipos de buceo, en Francia y Australia. Es un deporte de alto riesgo ; sirva como ejemplo el hecho de que entre 1960 y 1980, las cuevas sumergidas de Florida se cobraron 234 víctimas entre los espeleosubmarinistas.

En España (donde la primera exploración de una cavidad subacuática se realizó en 1954, en la surgencia catalana de la Falconera) existen importantes cavidades donde se practica el espeleosubmarinismo: Túnel de la Atlántica ( Lanzarote), con 1620 metros de recorrido y 64 metros de profundidad . Es un túnel de origen volcánico que se introduce en el mar.

El Pozo Azul (Burgos ), con 700 metros de desarrollo y 20 metros de profundidad. Otras cavidades inundadas son la Cova del Moraig (Alicante ), el Nacimiento del Río Segura (Jaén ) y la ya citada surgencia de la Falconera, en Barcelona.

18 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

4.3. Uso turístico

posterioridad a la 2° Guerra Mundial ), hacia mediados del sigo XVIII. El boom turístico fue de tal calibre que el año 1872 se llegó a instalar un

Las cavidades naturales siembre han ejercido una gran fascinación sobre el hombre ; la presen cia de concreciones con formas extrañas , asimila-

ferrocarril de vía estrecha en el interior mismo de la cavidad . Las cifras de visitantes rondaban entonces los 8.000 turistas/año.

bles a los más variados animales mitológicos o a los productos más exóticos de la fértil imaginación A finales de siglo, se extiende a otros países -• de los primeros " turistas" de las cavernas, junto europeos el fenómeno (Francia , con la Gruta de con una cierta mezcla de atracción y miedo a lo abierta en 1889), Padirac, desconocido, y la evidente oscuridad del mundo subterráneo, ha proporcionado una buena y surLos primeros decenios del siglo XX fueron de -gente mezcla para el auge del turismo subterrá un fervor turístico inusitado en las cavidades de los tiempos. todos neo en los EE . UU., donde en el siglo XIX habían llegado a `-' tener cavidades habilitadas con 40.000 visitanSin embargo, el uso turístico en sentido estrictes/año. to de las cavidades es un fenómeno reciente. La primera cueva habilitada para su visita turística `También en España , en el siglo XVIII se tienen fue la de Adelsbérg (posteriormente denominada noticias de visitas más o menos continuas a cie rtas Postojna Jama, o Cueva de Postojna, cuando Eslovenia pasó aformar parte de Yugoslavia con

1

cavidades notables, como la Cueva de Atapuerca, en Burgos, y más tarde, en el siglo XIX, la Cueva

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Figura 6. Distribución de las principales cavidades turísticas de España

jt

19

CAP.9. - EL ESPACIO SUBTERRÁNEO KARSTICO EN ESPAÑA

de Doña Trinidad, en Málaga. A principios del siglo XX, el descubrimiento de las Cuevas del Drach, en Mallorca, y su rápida habilitación, dio pie a la primera gran cavidad turística española. De cualquier manera , el turismo sub-

Además de estas cavidades turísticas con flujo masivo de visitantes, existen otra con importantes restricciones en cuanto al número de visitas, en función de problemas ambientales para la conservación de la propia cavidad o de los restos arqueológicos o de arte rupestre existente en su inte-

terráneo masivo comenzó en los años 60, coindiciendo con el auge del turismo extranjero

rior.

en España. Desde entonces hasta la actualidad son numerosas las cuevas habilitadas para su visita turística.

Un ejemplo podría ser la Cueva de El Buxu, en Cangas de Onís (Asturias) donde sólo se permite la entrada a 25 visitantes al día, o la misma Cueva

A nivel comparativo es interesante mencionar la situación actual en otros países. Así, por ejemplo en los EE.UU., del orden del 1 % de las cavidades conocidas están abiertas al turismo, y de estas, el 10% están sometidas a algún tipo de protección especial. Los ingresos brutos por las visitas a las cavidades son del orden de los 7.000

de Altamira, la cual tras un período de turismo masivo tuvo que ser clausurada durante unos .'años, y sometida posteriormente al estricto régimen de visitas restringidas que rige en la actualidad. Análogos problemas de conservación pasó, en su momento, la famosa cueva prehistórica francesa de Lascaux.

millones de pesetas/año.

4.4. Usos Agropecuarios Hungría, por ejemplo, con sólo 9 cavidades habilitadas al turismo, ha mantenido un ritmo de visitantes en la década 1975-1985 en torno a los 800.000 visitantes/áño. En España, el número de visitantes, si bien es

difícil de evaluar por la falta de estadísticas oficiales, debe encontrarse en torno al millón de turistas/año, con unos ingresos directos brutos de unos 500.000.000,-Ptas/año. Las principales cavidades turísticas españolas se sitúan obviamente en aquellas zonas donde se conjugan a la vez la existencia de cavidades importantes y la presencia de un flujo turístico intenso. Especial relevancia tienen, en este sentido, Las Islas Baleares, con cavidades turísticas en todas las islas mayores, destacando el conjunto de las uevas del Drach, Hams y Artá en el NE de la Isla Cuevas Mallorca; también destacan algunas provincias y comunidades como Asturias, Cantabria, Málaga

y la Comunidad Valenciana, donde se sitúan vacavidades turísticas de importancia; un ejemplo claro es la Cueva de Nerja , con un flujo estival de hasta 6.000 visitantes/día.

Genéricamente, constituyen uno de los usos tradicionales de las cavidades kársticas naturales en ciertas regiones. Cuatro son básicamente los aprovechamientos más importantes:

Cultivo de champiñones y otras setas; se realiza en bateas de madera colgadas en las paredes , en sacos de tierra situados en el suelo de la cavidad, o en balas de paja apiladas. Condiciones indispensables para el buen desarrollo de las setas son el alto contenido en humedad relativa ambiental y la oscuridad, típicas ambas de las cuevas . Este uso está ampliamente extendido en España en numerosas provincias. En otros países también se ha encultivo de legumbres y hortalizas subte-

sayado rráneasel , con un éxito relativo hasta el momento.

Curación de quesos. La fermentación y curación de cierto tipo de quesos tienen lugar en ambientes subterráneos; así, por ejemplo, el célebre queso de Roquefort se elabora en el interior de cavidades francesas. De igual mane-

20 USOS Y POSIBILIDADES DE! ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

ra, en España, el queso de Cabrales (Asturias) precisa del espacio subterráneo para su elaboración. Su fermentación y curación se produce en cuevas ("la cueba'I quesu"), con temperaturas bajas y humedades relativas superiores siempre al 80 %. Un ejemplo de cavidad utilizada para este fin es la Cuieva de Vieya-Cueva de los Quesos, en Carreña de Cabrales, conocida desde finales del siglo pasado y utilizada desde 1913 algunas de sus bocas para la elaboración y el almacenaje de quesos. La producción anual de queso de Cabrales estaba en 1983 en torno a los 60.000 klos anuales. Vinos; también para la maduración de ciertos vinos el ambiente subterráneo es de gran utilidad. Así, en algunas zonas vitivinícolas españolas (y de otros países, como Francia) se utilizan cavidades naturales como bodegas (La

Rioja, Cataluña). Recolección de nidos de aves; constituye una aplicación más bien de tipo "gastronómico": en algunos paises tropicales (India, Filipinas) se recolectan los nidos de las salanganas, aves que realizan sus nidos sólo con salida , utilizándolos para preparar la exquisita "sopa de nidos de golondrinas".

--

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4.5. Usos científicos

Las aplicaciones científicas del endokarst son variadas. El uso principal es la ubicación en las propias cavidades de laboratorios subterráneos, dedicados fundamentalmente a investigaciones de tipo biológico (el endokarst es rico en flora y, sobre todo, fauna , autóctonas de gran interés evolutivo y genético), o de tipo hidrogeológico y climático. También se han realizado experiencias científicas de tipo médico, fisiológico, psicológico A

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Á

t

Figura 7. El complejo La Vieya-Los Quesos (Asturias). (Según PUCH, 1987)

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CAP.9. - EL ESPACIO SUBTERRANEO KARSTICO EN ESPAÑA

y sociológico, de carácter más puntual. En la actualidad funcionan laboratorios subte-

rráneos en Estados Unidos, Hungría y Francia. En España, se había pensado ubicar uno en la Cueva del Agua (Granada). Sin que aún se haya tomado una decisión clara al respecto. Otro uso científico paralelo de los laboratorios subterráneos en cavidades naturales podría ser el estudio de las radiaciones cósmicas en el subsuelo; en la actualidad este tipo de investigaciones se realizan en España en túneles de ferrocarril abandonados. Otra utilidad muy específica desde el punto de vista científico es la aplicación de técnicas modernas de investigación neosismotectónica en el interior de cavidades kársticas. Así, por ejemplo, en Italia se han realizado trabajos de ampliación del registro histórico sísmico de una región en base a la datación absoluta de anomalías bruscas en las

direcciones de los ejes de crecimiento de las estalagmitas de ciertas cavidades.También la instalación de medidores de radón en cavidades habilitadas al turismo en regiones sísmicamente activas podrían ayudar a la predicción temprana de terremotos. Un campo de estudio interesante en los últimos años es el estudio de los espeleotemas de las cavidades kársticas (y los travertinos del exokarst), mediante técnicas de datación absoluta y análisis isotópicos, con el objeto de realizar reconstrucciones paleoclimáticas regionales. En España, se han realizado algunos trabajos en esta línea, sobre todo en la provincia de Málaga. 4.6. Usos culturales

Bajo esta denominación se han agrupado varias aplicaciones de carácter muy diverso. Por un lado, se ha considerado un uso cultural la realización de espectáculos diversos en ciertas cavidades.

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Ya en 1850 se ofreció un recital de violín en una cueva de EE.UU., por parte del famoso violinista noruego Ole Bull.

Actualmente, en la cueva de Meziad, en Rumania, se pretende instalar un anfiteatro con capacidad para 300 personas donde ofrecer música instrumental y vocal, dadas sus especiales características acústicas. En España también existen aprovechamientos musicales de algunas cavidades. En la Cueva de Nerja (Málaga), se ofrecen en la sala denominada "del Ballet", espectáculos diversos de danza clásica, conciertos, etc. También en la cueva del Drach (Mallorca) se ofrecen espectáculos musicales. Por último, en la Cuevona (Ribadesella, Asturias), situada junto a la cavidad turística de Tito Bustillo ' (famosa por sus pinturas rupestres) se piensa instalar un auditorio, iluminado con luz natural, para conciertos musicales.

Otro uso cultural es la habilitación de cavidades como Museos Subterráneos, bien naturalísticos o históricos-etnográficos. Así en EE.UU., por ejemplo, existen 10 museos ubicados en el subsuelo. En España, existen conatos de aprovechamiento museístico en algunas cavidades, con exposiciones de materiales arqueológicos, paleontológicos e históricos, de cierto valor pedagógico, pero sin una concepción unitaria como verdaderos museos. Por último, también se ha recogido como uso cultural la declaración de Espacios Naturales protegidos de ciertos ámbitos subterráneos kársticos. Este espíritu proteccionista del medio subterráneo tubo su embrión en EE.UU., donde en la actualidad existen 3 Parques Nacionales Subterráneos, 8 Monumentos Nacionales y 12 Parques Estatales. En España tan solo posee este carácter de espacio subterráneo protegido el Karst en yesos de Sorbas, situado en la provincia de Almería, decla-

22 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRÁNEO EN ESPAÑA

cado recientemente Parque Natural por la Junta de Andalucía. Como característica singular puede

minería del plomo existente en el interior cc de cuevas de las Colinas de Mendip.

citarse su alta densidad de karstificación, con casi 700 cavidades conocidas en tan solo 14 km" de

En América, los "indios" de la región kárstica

superficie; algunas de estas c. idades alcanzan los 5 km de desarrollo (Cueva de. Agua), encontrándose entre los mayores desarrollos mundiales en las cavidades conocidas en materiales yesíferos, Además, e-"sten otras c ;dades protegidas por estar ubic¿::jas dentro de jpacios naturales, si bien su protección real es escasa . También en virtud de las leyes de conservación del patrimonio arqueológico e histórico existen cavidades protegidas, si bien su estado de conservación no siempre es el deseable.

Por último, algunas cavidades en sí mismas son verdaderos pu-- os de interés geológico, y como tal deberían de.. ararse espacios protegidos dentro de las figuras que la propia ley española establece ("Monumentos Naturales"). 4.7. Usos mineros El karst, tanto subterránea como superficialmente presenta un alto interés en cuanto al aprovechamiento de los recursos minerales ligados a él. Muchos yacimientos minerales tradicionalmente tenidos como de orígenes diversos están siendo reinterpretados en la actualidad en relación con procesos y morfologías kársticas. Los vacíos subterráneos kársticos (y en ocasiones las depresiones cerradas o los megalapiaces superficiales) constituyen trampas para muchas mineralizaciones de tipo sedimentario, de alteración o hidrotermales. Se han citado centenares de especies minerales generadas o contenidas en el medio subterráneo kárstico (ver por ejemplo, HILL AND FORTI, 1986), alcanzando a veces las concentraciones minerales la categoría de yacimiento. Los comienzos de las explotaciones minerales ligadas al karst son del siglo XVII, en Inglaterra,

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de Kentucky han extraído diversas sales del interior de las cavidades para sus pinturas durante cientos de años. A finales del siglo XVIII eran ya los colonos los que aprovechaban el salitre enriquecido en nitratos del suelo de las cuevas para hacer pólvora. Dos de las grandes cavidades de los EE.UU. (y del mundo), la Mommoth Cave y 1 Carlsbad Cave , se han explotado a finales del s glo XIX y principios del XX, respectivamente, para extraer guano, procedente de los excrementos de

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los murciélagos cavernícolas.

En 20 años se llegaron a extraer 90.000 toneladas de guano de una sola de estas cavidades. Esta aplicación (la explotación del guano con fines básicamente agrícolas ), se encuentra exten-ja por numerosos países tropicales y subtropicales, especialmente ricos en estos valiosos depósitos subterráneos de fosfatos, procedentes bien de murciélagos o de otras aves (salanganas y guácharos; las primeras existentes en la región entre Filipinas y la India , los guácharos de América del Sur).

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Estas últimas aves también se aprovechan para la elaboración de aceite. Además de esta peculiar categoría de e ción minera existen otras tres aplicaciones lares:

-ta-

La explotación de mineraliza-i'nes, asociadas, en general, a paleokarsts . Así, vidades rellenas total o parcialmente son "vaciadas" de su contenido mineral. A veces, las cavidades existentes (no rellenas), sirven de vías de acceso a las bolsadas de mineral o son cortadas por las galerías, como ocurre en algunas minas de la provincia de Málaga (Mina de Hierro de Benalmádena ) o en Cantabria (Cuevas del Rescaño y del Soplao, intersectadas por galerías

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CAP.9. - EL ESPACIO SUBTERRANEO KARSTICO EN ESPAÑA

mineras de explotaciones de Zinc). Son numerosísimos los yacimientos minerales ligados al karst en explotación, tanto en el extranjero (Polonia, EE.UU., Gran Bretaña, Italia, etc.), como en España. Una recopilación de las principales mineralizaciones kársticas más importantes españolas pueden encontrarse en GALVEZ (1985).

También el espacio subterráneo kárstico (las cavidades libres de sedimentos) pueden ser utilizadas para extraer materiales canterables. Tres son las materias extraíbles: calizas en bloques, de las propias paredes de la cavidad; yeso, en el caso de cavidades en formaciones yesíferas; y "falsa ágata", o calcita en bloques para su utilización como roca ornamental. En España son escasas las cavidades utilizadas para este fin, (por ejemplo, la Cueva del Tesorillo, en Marbella , provincia de Málaga ).

En otros países existen explotaciones puntuales de gran envergadura e importancia económica. Mencionar, por último, un uso a destacar, por lo negativo: la recolección de muestras de minerales en el interior de las cavidades. Básicamente, la "recolección" consiste en el saqueo incontrolado de los espeleotemas (estalacticas, estalagmitas , cristalizaciones en gours, etc.) de las cavidades, con el consiguiente deterioro de las mismas. Estas acciones (que producen pingües beneficios a sus autores y a los comerciantes que trafican con el producto del vandalismo subterráneo), están terminantemente prohibídas en la mayor parte de los países civilizados, y la transgresión de esta prohibición está fuertemente penada por la ley. En España son numerosas las ca vidades totalmente degradadas por la avidez de numerosos "coleccionistas", y es tristemente des-

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tacable el caso de las cavidades encontradas en el curso de la explotación de la cantera "Navarro" en las cercanías de la ciudad de Málaga, que durante mucho tiempo fueron el punto de mira de saqueadores subterráneos que hicieron presa en las bellísimas cristalizaciones de calcita allí existentes, hasta su destrucción total. También en Navarra y Cantabria existen cavidades totalmente destruidas por causas semejantes.

4.8. Usos bélicos

Estratégicamente, una cavidad natural es un espacio disponible en tiempo de guerra para los más variados fines. Las cavidades de la zona entre Italia y Yugoslavia fueron utilizadas como hangares para aviación militar durante la II Guerra Mundial; otras cavidades lo fueron como hospitales y refugios para la población civil (El Sistema SpipolaAquafreda, en Bolonia , Italia; o la Cueva de

Ardales, en Málaga ); como cárceles y lugares de ocultación de personas ("zulos" en el País Vasco, por ejemplo). También, en tiempo de paz, han sido utilizadas como almacenes de material militar diverso, sobre todo en lugares de importancia geoestratégica, como ocurre en el Peñón de Gibraltar, donde se han habilitado cavidades kársticas naturales, junto con túneles artificiales, para su aprovechamiento militar. En territorio español, la Cueva de Cullalvera en Cantabria fue, en su momento, destinada a este uso. En la mayor parte de los países desarrollados, existen inventarios de cavidades (sobre todo de aquellas de gran volumen y fácil acceso) de cara a eventuales usos militares (almacenes y refugios, fundamentalmente). Un uso peculiar es la instalación de bases de submarinos en cavidades costeras inundadas. El perfil de las costas españolas y la presencia de algunas grandes cavidades subacuáticas podrían re-

24 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

sultar interesante a estos fines . 4.9. Usos infraestructurales

po los riesgos de inundación y procedierído, al tiempo , a la recarga de los acuíferos kársticos. Algo similar se realiza en Francia, Suiza y Grecia con el acondicionamiento de simas para el drenaje de poljes, evitando el peligro de inundaciones.

Bajo esta denominación se agrupan aquellos

usos del espacio kárstico subterráneo que tienen relación con las vías de comunicación , las obras públicas y el urbanismo. Pueden destacarse las siguientes aplicaciones: Túneles en carreteras y/o ferrocarriles . Algunos fragmentos de sistemas subterrá neos se han acondicionado para el trazado de infraestructuras viarias lineales que atraviesan macizos kársticos. Así, por ejemplo, existen carreteras que aprovechan galerías naturales en Francia (Carretera Nacional 119, en la gruta del Mas t. Azil, en Ariége) y, Australia ( Gruta de Jenolan ). En España son numerosos los ejemplos de obras l:: eales que han atravesado cavidades, pero no se ha llegado a modificar su diseño para aprovechar el trazado de las redes subterráneas. Redes de saneamiento . El carácter " colector" de las cavidades kársticas ha motivado la utilización de estas, en ocasiones, como redes de saneamiento. En muchos casos, las altas probabilidades de escapes hacia las aguas subterráneas han generado problemas serios de contaminación , haciendo desaconsejable este tipo de uso. La localidad de Lekeitio (Vizcaya) puede ser un ejemplo de utilización de la red kárstica subyacente al núcleo urbano para evacuar las aguas residuales hacia el mar. Otro uso de tipo infraestruct_ 1 ' 31 puede ser la utilización de grandes cavidades Í. ticas existentes en los macizos adyacentes a aiy:. nas presas de laminación de avenidas fluviales para la evacuación de aguas de crecidas; de esta manera , el espacio subterráneo kárstico podría ser utilizado como " laminador " de los picos de los hi drogramas en las avenidas , mitigando a un tiem-

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N

4.10. Usos arquitectónicos

Las cuevas naturales han sido desde tiempos prehistóricos usadas como morada -temporal o permanente - por el hombre. En la actualidad, las viviendas subterráneas son asimismo abundantes en numerosos países (Turquía, España, etc.), pero fundamentalmente en cavidades excavadas en materiales detríticos o volcánicos . El uso de cavidades kársticas como viviendas está muy restringido; únicamente algunos abrigos naturales (en calizas y areniscas) son utilizados en ciertas provincias españolas al efect o. Por ejemplo, la localidad gaditana de Setenil (" Setenil de las Bodegas") es un ejemplo de utilización de resaltes naturales de bancos calcareníticos miocenos generados por el encajamiento y la erosión fluvial , como viviendas. En el pasado, en algunos países se han llegado a construir verdaderas ciudades enteras aprovechando cavidades naturales; como ejemplo puede citarse el poblado " indio" de Cliff Palace, en Mesa Verde, Colorado ( EE.UU .), abandonado en el siglo XVIII. Más frecuente suelen ser usos arquitectónicos de cara a locales públicos, como restaurantes y discotecas . Ejemplos de ello en España pueden observarse en Castellón ( restaurante junto a la Cueva de San José en Va¡¡ de Uxó), Guadalajara (restaurante de las Cuevas del Clavín ), Jaén (restaurante- discoteca en Pegalajar ), y en Menorca (bar-discoteca de la Cova d 'en Xoroi, en Calan Porter). Como dato espectacular, merece la pena citar el caso de la cafetería subterránea de la Carlsbad Cave, en EE . UU., situada a 230 metros bajo tierra, donde se llegan a servir hasta 2.000 comidas/hora en verano a los visitantes a la cavidad.

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CAP.9. - EL ESPACIO SUBTERRANEO KARSTICO EN ESPAÑA

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hacia el mar y al tiempo evitar la intrusión marina 4.11. Usos energéticos

Los importantes caudales que discurren por algunos sistemas kársticos y las notables diferencias

de cota existentes en ciertas simas, otorgan una destacada potencialidad hidroeléctrica al karst subterráneo. Un posible aprovechamiento energético subterráneo se intentó realizar en la primera mitad del siglo, en la sima de la Piedra de San 'Martín, en la frontera franco-española. Nunca se llegó a llevar a cabo, por problemas de irregularidad de caudal. También en el capítulo de usos energéticos puede incluirse la extracción de combustibles fósiles de las trampas existentes en almacenes karstificados. Los procesos kársticos (la disolución, básicamente) otorgan mayores permeabilidades y transmisividades a las rocas carbonatadas, convirtiéndolas en formaciones idóneas para almacenar fluidos de cualquier tipo, entre ellos el petróleo y el gas natural. Son abundantes los campos petrolíferos en los que las formaciones explotadas son rocas karstificadas; en España, los campos del Delta del Ebro, y de la Lora (Burgos) son un buen ejemplo de ello. 4.12. Uso como embalses subterráne-

y permitir la explotación del acuífero muy cerca de la línea de costa, o bien para hacer crecer artificalmente el volumen "embalsado" en un acuífero kárstico.

4. 13. Usos para almacenamiento de residuos la presencia de huecos en el karst subterráneo ha sido una permanente tentación para su uso como lugar de almacenamiento de residuos de diversa índole. Tradicionalmente, las simas y las bocas de numerosas cavidades han sido utilizadas en los ambientes rurales como lugar de vertido de basuras y arrojo de animales muertos, con los consiguientes problemas de contaminación orgánica de las aguas subterráneas kársticas. Esta problemática es generalizada en todos los países con amplias extensiones de materiales kársticos, estando particularmente extendida en España. Al márgen de este uso inadecuado, desde una perspectiva más racional se han realizado aproximaciones científicas al uso del karst como almacén de residuos líquidos. Mención aparte merecería la probabilidad de establecer almacenes radiactivos en cavidades naturales de sal, análogos a los existentes en minas abandonadas o cavidades artificiales creadas al efecto.

os

4.14 . Usos terapeúticos

Las características hidráulicas de los macizos kársticos hacen de ellos potenciales embalses subterráneos de gran capacidad.

Cada vez más extendidos en algunos países del Este de Europa y en Asia, los usos terapeúticos (Espeleoterapia) de las cavidades naturales son prácticamente desconocidos en España. .

En algunos casos en que las circunstancias geológico-estructurales lo han permitido, se han construido verdaderas presas subterráneas (por inyección, pilotaje u otras técnicas constructivas) para crear embalses en profundidad. Estas técnicas se han empleado en países del Adriático bien para impedir el flujo de agua dulce

Los aprovechamientos pueden ser de 3 tipos: Cavidades termales: como las existentes en Hungría, alguna de las cuales posee incluso baños en el interior de la cueva (Cueva de Miskolctapolea).

26 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESPACIO SUBTERRANEO EN ESPAÑA

En España se conocen algunas cavidades ter males, sin ningún aprovechamiento : la Cueva del Vapor, en Alhama de Murcia (Murcia ), y la sima denominada Raja Santa en Atarfge ( Granada ), ambas ligadas a zonas de a ct ividad neotectónica intensa , sismicidad act iva y un potencial geotérmico alto . -

patrimonial, que puede ser de diverso tipo: - Arqueológico - Paleontológico - Antropológico - Histórico - Etnológico - Biológico

Cavidades con aerosoles e- cíales:

vie rtas caviLas condiciones microc,. átic& dades y la composición de sus aer. es hacen de estas un ambiente ideal para el tratamiento de enfermedades de origen respiratorio . Así por ejemplo e- —grla existen cavidades declaradas " cuevas rr; ales" por el Ministerio de Salud Pública , e inc uso ha llegado a crearse una Cueva Hospital (La Cueva de Tapolla), donde se tratan enfermedades diversas de las vías respiratorias. Ya en 1842 se construyó un hosc `tal subterráneo en EE.UU . para el tratamiento cce la tuberculosis, con escaso éxito: en 1849, su dueño murió precisamente de esta enfermedad. También en Checoslovaquia ( Cueva de Gombasek ) y otras en Turquía , y otros muchos países existen cavidades con aprovechamientos terapeúticos basados en las características benéficas de los ambientes subterráneos. En España, no existen establecimientos de este tipo en ninguna cavidad.

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-De entre ellos, el más frecuente es, con mucho, el Arqueológico . Dado el carácter de habitación/refugio de numerosas cavidades durante las épocas frías del Pleistoceno, hoy día estas cavidades contienen entre sus sedimentos (o en sus paredes, cuando se trata de arte rupestre) un riquísimo patrimonio arqueológico de nuestros antepasados. España se encuentra entre los países con un mayor número y variedad de yacimientos arqueológicos en cuevas y abrigos, junto con Francia , China , Italia y otros. No hay que olvidar que fue en España donde se produjo el primer gran descubrimiento d e arte rupestre Paleolítico, en la Cueva de Altc.- a, en Santillana del Mar (Cantabria), denomir;;- ja por muchos " La Capilla Sixtina del A rte Paleolítico".

_

_ Junto a ella, yacimientos arqueológicos, paleontológicos y antropológicos de tanta importancia como la Cueva de Atapuerca , (Burgos ), las Cuevas de la Carigüela y Cueva Horá (ambas en Granada) y otras muchas, son una pequeña pa rte del enorme patrimonio cultural existente en las cavidades españolas; sin olvidar, por supuesto el valor histórico y etnológico de otras muchas cavidades.

- Aplicaciones medicinales de espeleotemas. Desde el siglo IV a.n.E , se encuentra documentado el uso de espeleotemas para diversos fines medicinales : completar dietas pobres en calcio, '-Dmbatir diarreas , tratamiento de fiebre , etc. ambién en Europa , desde el siglo XVII, se con ocen usos similares . 4.15. Usos patrimoniales Más que un uso en sentido estri cto cabría decir que algunas cavidades poseen un contenido

También desde el punto de vista biológico, e incluso genético, es patrimonialmente impo rtante el mundo subterráneo. Numerosas especies propias del medio kárstico viven en las cavidades, perfectamente adaptadas y sin posibilidades c. vivir en el exterior (troglobios). Otras especies pasan parte de su tiempo vital en el medio subterráneo y otra pa rte en el exterior (troglófilos); por último, otros utilizan sólo de manera accidental las cavidades (troglóxenos).

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CAP.9. - EL ESPACIO SUBTERRANEO KARSTICO EN ESPAÑA

Entre los troglobios existen especies absolutamente particulares, testigos de la evolución, verdaderos fósiles vivientes, como es el caso de los organismos subacuáticos que pueblan el Túnel de la Atlántida, en Lanzarote (Canarias). Desde el punto de vista patrimonial, EE.UU. fue el primer país que instauró leyes efectivas para la conservación de cavidades. Ya en 1923 existían cuevas declaradas Monumentos Nacionales, y posteriormente (1930), Parques Nacionales, la máxima figura de protección legal.

4.16. Otros usos Además de los múltiples usos ya citados existen otros aprovechamientos puntuales del medio subterráneo, difíciles de clasificar. Entre ellos, son especialmente interesantes los siguientes: -

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gioso de ciertos lugares de culto y peregrinación. Son muchas las ermitas que aprovechan cuevas y abrigos naturales en España; entre estos lugares de uso religioso, destacan Covadonga, en Picos de Europa, y Monstserrat, en Cataluña. Otro uso ligado a la religión es la utilización de las cavidades como cementerios. En Papúa-Nueva Guinea, Malasia y otros países del Pacífico, ciertas tribus depositan a sus muertos en el interior de cuevas, al igual que nuestros antepasados occidentales hicieron durante el Neolítico y Calcolítico fundamentalmente.

Mágico. En línea con el uso religioso también lo mágico tiene lugar en el mundo subterráneo. Ceremonias rituales, aquelarres y otros ritos iniciáticos se han celebrado y se celebran en cavidades de muchos países, (China, Java, Marruecos, Indonesia). En España, son conocidas las Cuevas de Zugarramurdi, en Navarra, donde parece ser que se celebraban en el pasado aquelarres de brujas. Asímismo existen leyendas diversas referentes a estos usos en muchas otras cavidades españolas.

Escenarios naturales para rodaje de pelí-

culas comerciales: son muchas las cavidades donde se han rodado filmes; entre las españolas, recientemente la Cueva del Gato, en la Serranía de Ronda (Málaga) ha servido de escenario para el rodaje de la película "La Sabina". Almacenamiento de hielo: en latitudes medias se han utilizado cavidades de regiones de media y alta montaña con precipitaciones de nieve para almacenar ésta, y asegurarse el suministro

Folklórico. Por último, también los usos de tipo folklórico tienen cabida en las cuevas paturales. Fiestas y celebraciones locales y regionales se celebran en cavidades de China, Java y otros países. En el Norte de España (Navarra y País Vasco), ocurre lo propio, así como en alguna cavidad aislada de otras regiones (Cueva de Belda, en la localidad de Cuevas de San Marcos, en la provincia de Málaga).

de hielo durante todo el año.

S. CONCLUSIONES

Picos de Europa, al Norte de España y Sierra Tejada, al Sur, son zonas donde muchas cavidades han sido utilizadas para este fin.

La potencialidad de usos del espacio subterráneo kárstico en España es muy elevada. El gran número de cavidades naturales existentes y su dispersión por el territorio nacional son factores fa-

Religioso: la fascinación y el asombro que producen las cuevas y simas también ha sido aprovechado para potenciar el componente reli-

vorables. La variedad de usos alternativos existente facilita la aplicación de cualquiera de ellos en las condiciones adecuadas.

28 USOS Y POSIBILIDADES DEL ESP,

3 SUBTERRANEO EN ESPAÑA

mnárgen del aprovechamiento hídrico de 1 cavidades inundadas, en las actualidad la inmen:: mayoría de las cavidades españolas (práctica de la Espeleología). Unas pocas decenas de cavidade, están habilitadas para su visita turística, generando beneficios del orden de los centenares de millones de pesetas . Otros usos existentes en algunas regiones son los de tipo arquitectónico (discotecas, restaurantes) y agropecuario (curación de quesos, cultivo de champiñones, fermentación de vinos).

Como usos inexistentes en España pero de gran interés en un futuro inmediatamente destacan los siguientes: Terapéutico: Utilización de los aerosoles de ciertas cavidades como tratamiento de enfer-

medades Científico: Creación de laboratorios subterráneos Cultural: Protección de ciertos espacios subterráneos singulares y creación de museos subterráneos

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-Como conclusión final dest, (;ue el uso de ciertas cavidades subterraneas :ebe estar en JeI mundo enabsoluto reñido con la protecc dokárstico.Los impactos derivados ae ciertos usos han de ser minimizados o evitados, dada la gran vulnerabilidad del espacio subterráneo en general y de las cavidades y los acuíferos kársticos en particular. Además, el "sacrificio" de ciertas cavidades en pro de su uso, explotación y beneficio deir acciones acompañado de berla complementarias destinadas a la salvaguarda de aquellas cavidades existentes en España de gran

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