El canal de Isabel II. Apuntes técnicos y artísticos

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 76)

Vamos a conocer más en profundidad, aportando datos técnicos y artísticos de uno de los proyectos más importantes para Madrid, el Canal de Isabel II.

El agua como bien escaso.

Esta afirmación se hace patente en épocas de sequía como hemos podido comprobar en España y en zonas desérticas o cuasidesérticas de nuestro planeta tierra. Es un hecho que si no llueve lo suficiente en determinadas zonas geográficas y si a ello se une el que no haya en las proximidades lagos, pozos subterráneos o ríos, hay un problema de suministro de agua a los campos y a la población existente. Por todo ello es necesario, poder almacenar el agua en depósitos y traerla mediante canales o conducciones adecuadas a aquellas zonas. En este artículo no vamos a hablar del clásico debate del predominio en la utilización de agua embalsada o agua subterránea.

¿Qué supuso el proyecto y realización del canal de Isabel II en España?

En 1848 la ciudad de Madrid tenía menos de 210.000 habitantes pero esta población se preveía que crecería rápidamente. Había entonces menos de 80 fuentes públicas. Solamente las residencias señoriales disponían de agua procedente de las aguas subterráneas que siempre ha habido en la ciudad de Madrid. El impulsor del canal de Isabel II fue el ministro de Comercio, Instrucción y Obras Públicas. Los ingenieros Juan Rafo y Juan de Ribera diseñaron un canal de 77 km de longitud. Asimismo se construyó la presa de El Pontón de la Oliva pensando en la calidad de las aguas del río Lozoya. El Director del Canal de Isabel II en 1858 era Luis del Valle. Se han seguido realizando multitud de mejoras a lo largo del tiempo.

Tipos de tuberías de transporte y distribución de agua

Las tuberías de distribución pueden ser de PVC y de PVCR (PVC reforzado con fibra de vidrio).

Las tuberías de transporte pueden ser de hormigón armado, acero (longitud máxima 13,5 m, soldadas a tope, solapadas, con juntas, etc.) y hormigón armado pretensado.

Una clasificación de las tuberías que no son de acero ni de hormigón, atendiendo al diámetro interior de tubería y la presión a soportar:

Dint < 400 mm; PVC (policloruro de vinilo), PE, PVC-U (PVC no plastificado) y PVC-O (PVC-U mejoradas las características mecánicas)

Dint < 1000 mm y P < 2,5 MPa PVC-U

Dint < 1600 mm y P < 2,5 Mpa PE (polietileno)

Una técnica muy utilizada en tuberías de gran diámetro y en tramos de no demasiada longitud es el hincado de tubería. Se realiza un pozo desde donde se lleva a cabo la perforación sin necesidad de abrir la zanja necesaria.

Los pasos de tubería de agua pueden ser: En acueducto, sobre apoyos y en zanja.

Espesores de tubería.

Es importante considerar al dimensionar los espesores de tubería enterrada no sólo los condicionantes mecánicos (tensiones lineales y otros) debidos al paso del agua si no las cargas de explotación verticales que va a soportar la propia tubería (paso de maquinaria pesada sobre el terreno además del empuje del terreno, etc.). Hay que evitar que se produzcan las secciones transversales abombadas como consecuencia del deficiente dimensionado de los espesores de tubería.

Velocidad máxima del agua.

Podemos establecer la relación entre diámeto de tubería y la velocidad máxima del agua circulante:

Dint < 300 mm v = 1,5 m/s

300 < Dint < 800 v= 2 m/s

800 < Dint v = 2,5 m/s

Accesorios de tuberías de agua.

Actuadores de válvula: Para maniobras de apertura y cierre de las válvulas controladas desde un dispatching.Los actuadores pueden ser activados eléctricamente, neumáticamente , hidraúlicamente, etc.

Bombas: Para la impulsión del agua. Los grupos de presión se sitúan en paralelo.

Válvulas: Para apertura y cierre del paso de agua parcial o total. Pueden ser de diafragma, mariposa o ¼ de vuelta, bola (asiento, esfera o globo) y compuerta (de husillo o pistón).

Caudalímetros: Para la medición de caudal o gasto. Ventosas: Para la expulsión del aire de las tuberías. Medidores de presión y temperatura. Tés, codos, uniones y reducciones.

Monumentos y Puntos Significativos del canal de Isabel II.

Presas de embalses para la captación de agua del canal (XXXX año de su realización): Cuenca del Lozoya 589, 0 hm3- El Pontón de la Oliva (ya en desuso por filtraciones aparecidas 1856), El Villar 1879, Puentes Viejas 1939, Riosequillo 1958, Pinilla 1967, El Atazar 1972. Cuenca del Jarama 55,7 hm3 – El Vado 1960. Cuenca del Guadalix 40, 9 hm3 – Pedrezuela o El Vellón 1968. Cuenca del Manzanares 102, 0 hm3 – Manzanares el Real (Santillana) 1912-1971, Navacerrada 1969. Cuenca del Guadarrama 132, 0 hm3 – Navalmedio (del Ministerio del Aire) 1969, La Jarosa 1969, Valmayor 1976. Cuenca del Alberche 26,0 hm3 – Los Morales 1988, La Aceña 1991. Sifones: Patones. El Pardo. S. Vicente en el canal alto. San Román. De Matachivos. La Cueva. Valdentales. Valdesotos. El Bodonal. Guadalix. El Morenillo. El Cerrillo. Valgrande. Los Yesos. Central Hidroeléctrica: Santa Lucía en Torrelaguna. ETAP (Estación de Tratamiento de Agua Potable, de afino): Majadahonda. El Bodonal. Canales: Valmayor, Picadas. S. Juan a Valmayor. Alto. Del Atazar. El Vellón con El Atazar. El Guadalix. Bajo. Canal Alto al Vellón o Pedrezuela. Jarama. De la Parra. Ladera alta de Patones. EDAR (Estación Depuradora Aguas Residuales): El Plantío. Tres Cantos. Torre o Chimenea de Equilibrio de Presiones: De la conducción S. Juan – Valmayor. Azudes (antiguos embalses): Mesto. De la Parra. Navarejos. Estación de aforo (para medición del caudal): Canal del Jarama. Subestación eléctrica del canal de Isabel II. Presa de Collado Lateral en el embalse de El Vado. Puentes sifón: Guadalix. El Morenillo. Almenara: El Obispo en el canal del Obispo. Canto Blanco. Fuente del Lozoya (con alegorías de la Agricultura y la Industria). Túneles. Puente acueductos: Vallegrande. Valdeacederas. Cabeza Cana. Mojapán. El Cerrillo. La Parrilla. Colmenarejo. Valcaliente. La Sima. La Retuerta. Fuente del Palo. Las Cuevas – Roncadero. El Sotillo.

Los Pinos. Amaniel. El Espartal del Canal Bajo. Lozoya. Caserna del presidio (residencia de los presidiarios que hicieron la presa de El Pontón de la Oliva).

Algunas características físicas de alguna de las presas citadas:

• El Atazar: 134 m altura, 426,0 hm3
• Riosequillo: 56 m altura, 50 hm3
• El Villar: 50 m altura, 22 hm3
• Puentes Viejas: 59,5 m altura, 53 hm3
• El Pontón de la Oliva: 27 m altura, 3 hm3
• Santillana: 40 m altura, 91 hm3
• Navacerrada: 47 m altura, 11 hm3
• Presa del Ministerio del Aire
• Navalmedio: 41 m altura, 0,7 hm3
• El Vado: 70 m altura, 55 hm3
• Mesto: 26 m altura
• El Vellón: 52 m altura, 41 hm3, aunque la aportación de agua puede llegar a 67 hm3
• Valmayor: 60 m altura, 124 hm3
• Pinilla: 33 m altura, 38 hm3
• Navalmedio: 41 m altura, 11 hm3
• La Jarosa: 12 m altura, 7,2 hm3
• Los Morales: 21 m altura, 2 hm3
• La Aceña: 66 m altura, 21 hm3

Depósitos del Canal de Isabel II.

Primer depósito: De 1858. Segundo depósito o Depósito Mayor: Construido entre 1865 y 1879. Tercer depósito: En 1905 se derrumbó la cubierta (30 muertos y 50 heridos graves) debido a efectos térmicos. Entre 1907 y 1915 se terminó. En 2002 se impermeabilizó. Cuarto depósito, primero elevado: Construido entre 1907 y 1911. Quinto depósito, segundo elevado: Es elevado situado en la plaza de Castilla y se construyó en 1939. Sexto depósito: Es subterráneo y se construyó en la plaza de Castilla en 1941. Añadir en este punto que existe una conducción subterránea que une el depósito subterráneo de la plaza de Castilla y el Tercer depósito, construida en 1948. Nudo de Calerizas o depósito mayor de Torrelaguna.

Grietas en presas.

Cuando fragua el hormigón se producen microgrietas en mayor o menor medida incluso a posteriori debido a reacciones químicas. Esta situación es más crítica cuando la grieta se produce en la zona mojada de la presa. La solución mejor es bajar el nivel del embalse de agua. En toda presa los parámetros principales a controlar son: La estabilidad vertical, la estabilidad al vuelco y la estabilidad al deslizamiento. En cuanto a los niveles de un embalse debemos distinguir: Nivel máximo normal, en régimen normal de explotación; nivel máximo de proyecto, en avenida de proyecto y nivel de avenida extrema. Este último caso se puede dar en caso de averías de compuertas.

Sifones.

Según el Prof. Albarracín un sifón es una conducción forzada en forma de U para salvar un desnivel del terreno.

Normativa principal:

Real Decreto consumo de agua 140/2003 de 7 de febrero y Municipal Ley 7/1985 de 2 de abril.

Bibliografía.

Hacia un agua justa, 2018, Universidad de Valladolid, Andrés Martínez de Azagra Paredes, Almudena Gómez Ramos.

La ingeniería y la gestión del agua a través de los tiempos. Aprendiendo de la Historia, Enrique Cabrera, Francisco Arregui y aqualia, gestión integral del agua, s. a., Universidad Politécnica de Valencia, 1ª Edición 2010.

Las Obras Hidraúlicas en España, Manuel Díaz-Marta Pinilla, Fundación Puente Barea, Aranjuez 1997.

Proyecto de instalaciones de redes de abastecimiento y distribución de agua y saneamiento UF0999, Raúl Sánchez Calvo, Guillermo Castañón Lión, María Gil Rodríguez, Paraninfo 2017.

Tratado Básico de Presas, Profesor Dr. Ingeniero Eugenio Villarino, Colegio de ICCP, Madrid 1994 UPM.

Apuntes de Cátedra de Hidráulíca y Mecánica de Fluidos, Profesor Albarracín, 1980 EUITI Madrid UPM.

Normas para redes de distribución del Canal de Isabel II, versión 2012.

Normas para redes de saneamiento del Canal de Isabel II, versión 2006.

Normas para redes de reutilización del Canal de Isabel II, versión 2007.

Guía turística del Canal de Isabel II. La sierra del agua. El País Aguilar, Madrid, 2ª Edición abril 2016.

El Canal de Isabel II en bicicleta, 2ª Edición, septiembre 2004, Tomás Lorenzo Velayos, Comunidad de Madrid, Consejería de Cultura y Deportes.

El Canal Patrimonio Histórico, Colección de Vistas de las Obras del Canal de Isabel II fotografiadas por Clifford. Colección de Vistas Contemporáneas fotografiadas por Miguel Angel Gómez. Madrid 2008, Edición Canal de Isabel II.

Autor:

Ignacio Fernández Marcos, Físico Automática Industrial, Ingeniero Técnico Industrial Mecánico, Máster Gestión PYMES, Experto en MEF de Estructuras, Especialista en Geotecnia y Cimentación MEF, Máster Hormigón Armado de Edificios, Máster en Cosmología Física, Calificación Técnica en Radiotecnia (prospección y laboratorio).