La importancia del monitoreo y pronóstico de niveles de los embalses del Canal de Panamá

Cada vez que un buque atraviesa el Canal de Panamá, se deben verter cerca de 50 millones de galones de agua en las esclusas del Canal, el sistema consta de tres etapas que elevan gradualmente los buques para su viaje de 50 millas a través del istmo panameño. ¿Y de dónde viene esta agua? Desde el Lago Gatún, un cuerpo de agua de 164 millas cuadradas ubicado a 88 pies sobre el nivel del mar, y el Lago Madden de 20 millas cuadradas, ubicado a 250 pies sobre el nivel del mar. Ambos lagos fueron formados por el represamiento del río Chagres a principios del siglo XX, cuando se construyó el Canal, explica un artículo de RTI.

Después de que los buques han sido elevados a la altura del Canal, el agua dulce en las esclusas se descarga en el océano Pacífico, en un extremo del Canal, y el Atlántico, en el otro extremo. Dado que un promedio de 40 naves atraviesa el canal todos los días, eso representa más de 2.000 millones de galones de agua, lo que puede parecer mucho, hasta que se recuerda que esta es la cantidad de agua que habría sido descargada naturalmente por el río Chagres antes de que se construyeran las presas del Canal.

De este modo, el buen funcionamiento del Canal de Panamá depende del monitoreo minucioso de los niveles de agua en el Lago Gatún y el Lago Madden. En el caso del lago Gatún, si el nivel del agua desciende por debajo de los 84 pies, no habrá suficiente agua para llenar las esclusas y permitir que pasen los buques, y si el nivel del agua supera los 90 pies, las esclusas se inundarán y los buques no podrán cruzar el istmo hasta que se bombee el exceso de agua.

Riverside Technology, empresa adquirida por RTI en 2017, ha estado profundamente involucrada en el funcionamiento diario del sistema de los embalses del Canal de Panamá durante los últimos 20 años. Ambas firmas crean, mantienen, actualizan y capacitan a los empleados en el uso del software y los sistemas de sensores que miden y anticipan los niveles de agua en el lago Gatún y el lago Madden. Esto permite a los gerentes del Canal programar de manera más eficiente el tránsito marítimo.

Pronóstico de niveles de agua en Gatún y Madden

En 1996, RTI comenzó a trabajar con la Autoridad del Canal de Panamá (ACP), organismo que supervisa los niveles de agua de los Lagos Gatún y Madden y proporciona agua y energía de origen hidroeléctrico (a través de las presas de Chagres) a los ciudadanos panameños. Ambas entidades adaptaron el ampliamente utilizado Sistema de Pronóstico del Río del Servicio Meteorológico Nacional (NWS) para crear el Sistema de Pronóstico del Río del Canal de Panamá (PANFCST), que predice el flujo del río y los niveles de embalses en los Lagos Gatún y Madden.

Bajo el sistema, los ingenieros del Canal de Panamá recolectan y analizan los datos de precipitación, flujo de agua, evaporación y operación de las fuentes de agua, que luego se utilizan para calibrar modelos hidrológicos e hidráulicos dentro de PANFCST para proporcionar información oportuna sobre las entradas actuales y futuras. Con esta información en la mano, quienes pronostican pueden tomar mejores decisiones con respecto a la operación de los embalses y la conservación de su agua durante la estación seca, que se extiende desde diciembre a abril.

Estas operaciones de simulación y monitoreo de agua no solo impactan el funcionamiento diario del Canal. Millones de personas en la zona del Canal obtienen su agua potable de los Lagos Gatún y Madden, y se debe considerar que las Represas Madden y Gatún también son importantes fuentes de energía hidroeléctrica. Consideramos estos usos que no son del Canal en nuestros modelos, pero el hecho es que representan una mera "gota en el cubo" en comparación con la cantidad de agua necesaria para llenar las esclusas del Canal.

También se han otras simulaciones, utilizando el programa de enrutamiento dinámico NWS FLDWAV para analizar las descargas de agua de Madden Dam, simulando nueve escenarios que van desde una brecha relativamente pequeña de 50.000 pies cúbicos por segundo hasta una rotura total de la presa. La ACP utiliza los mapas que generados por RTI para advertir o evacuar áreas amenazadas si las condiciones en la cuenca requieren grandes descargas de agua de la presa Madden.

En el curso de la implementación de PANFCST, RTI desarrolló un modelo de Operación de Embalses Conjunto (RES-J) específicamente para Gatún y Madden Lakes; esto eventualmente se convirtió en el modelo de facto utilizado por el NWS para pronosticar las operaciones de embalse en todo Estados Unidos. El propósito inicial de RES-J era modelar la forma en que las presas Gatún y Madden operan en tándem. Después de su implementación, RES-J se convirtió en una excelente herramienta para examinar los impactos de los potenciales cambios potenciales en las operaciones de embalses y esclusas del Canal.

RTI Utilizando RES-J, trabaja con ingenieros de Canal para investigar el impacto de un tercer embalse (y / o una segunda presa más alta) dentro de la cuenca del Lago Gatún, la posibilidad de importar agua al Lago Gatún más allá de la zona de cuenca hidrográfica y el impacto de grandes aumentos en el número de tránsitos por día.

Inspirando la Expansión del Canal de Panamá

En 2007, el gobierno panameño anunció que se estaba embarcando en un importante proyecto de infraestructura: la construcción de dos nuevas esclusas en el Canal de Panamá, una en cada uno en los lados, Atlántico y Pacífico, para duplicar la capacidad del Canal y permitir el paso de buques de carga más grandes.

La ACP solicitó a RTI proporcionar simulaciones detalladas para confirmar que los embalses del Canal tenían suficiente capacidad para manejar un gran aumento en el tránsito marítimo y, sobre la base de estas simulaciones, construyó las dos esclusas adicionales, un proyecto de US$5.000 millones que concluyó en 2016.

Por MundoMarítimo