Impacto en la calidad del agua

El impacto de las carreteras sobre la calidad del agua puede ser muy importante, tanto durante el funcionamiento normal (filtración de productos de hidrocarburos, desgaste de los neumáticos, etc) como en situaciones accidentales (derramamiento de grandes cantidades de contaminantes).

La existencia de un túnel no cambia en gran medida el problema. Como en cualquier carretera, es necesario el tratamiento del agua (decantación, eliminación de los contaminantes) antes de su vertido. Sin embargo deben tenerse en cuenta algunos elementos específicos de los túneles cuando se proyectan sistemas de tratamiento de aguas. En primer lugar, los túneles se deben limpiar regularmente, llegando hasta una vez al mes en los túneles urbanos de mayor tráfico. Esto genera grandes cantidades de aguas residuales que contienen productos de limpieza. En segundo lugar, los túneles en los que se permite el transporte de mercancías peligrosas están generalmente equipados con sistemas de drenaje específicos con el fin de limitar el esparcimiento de líquidos inflamables por la calzada. Si se produce un derrame accidental, el caudal de líquido contaminante en estos canales puede ser mayor que el que se encuentra en una superficie de carretera regular, por lo que el sistema de tratamiento de aguas debe ser capaz de hacerle frente.

Cuando se pueden presentar problemas complejos relacionados con el agua es durante la fase de construcción, por ejemplo, con respecto a la turbidez del efluente de las obras. Se deberán tomar entonces las medidas adecuadas que, en algunos casos, representan importantes limitaciones para las obras o incremento de costes. La construcción de túneles y las medidas ambientales relacionadas están fuera del alcance del Comité de Explotación de Túneles de Carretera de la AIPCR. Para más información se anima al lector a que consulte las recomendaciones específicas publicadas por la Asociación Internacional de Túneles y Obras Subterráneas (ITA-AITES).

El impacto del agua es otro aspecto que debe ser analizado durante el ciclo de vida de una infraestructura como los túneles.

La mayoría de los impactos de los túneles sobre el agua (y del agua sobre los túneles) se produce durante su construcción, pero algunos de éstos permanecen durante mucho tiempo y pueden convertirse en un obstáculo para la explotación y el mantenimiento. Debe prestarse la debida atención a estos temas durante la planificación y las diferentes etapas del proyecto del tunel, con el fin de evitar nefastas y costosas consecuencias. La investigación detallada tanto de la hidrología superficial como de la subterránea debe llevarse a cabo antes y durante la construcción. Deben ser elegidas la traza y la estructura menos perjudiciales con el fin de obtener la mínima interrupción y alteración de los esquemas y procesos hidrológicos.

Teóricamente los túneles pueden ser impermeables (no hay filtraciones de agua y toda la presión recae sobre el revestimiento) o (semi)-permeables (permiten un cierto volumen de filtración evitando fuertes presiones sobre el revestimiento). En la práctica, la mayoría de los túneles son permeables durante su construcción e impermeables y semi-permeables durante la explotación. La figura 1 muestra las filtraciones de agua en un túnel construido con dovelas y diseñado para ser impermeable. Por norma general, las filtraciones de agua en los túneles de carretera no se aceptan ya que pueden tener un efecto grave en la estructura del túnel y, en algunos casos pueden provocar deformaciones, desplazamientos, asentamientos y tensiones no deseadas que lleven al deterioro y, en el peor de los casos, al derrumbe de los hastiales y de la clave del túnel y a la rotura y decompresión de la roca. En el caso de las instalaciones mecánicas y eléctricas, pueden afectar a su funcionalidad y a su expectativa de vida útil.

No obstante, en el periodo de 1970 a 2000 en caso de túneles situados en zonas rurales específicas y con un tráfico muy bajo las pequeñas filtraciones se toleran si pueden llegar a controlarse. En los últimos años, se han construido los túneles en roca con revestimiento interior completo o semi-completo debido a la experiencia. En general (ver normas nacionales e internacionales, códigos, etc.) todos los túneles se proyectan con sistemas de impermeabilización de forma que son considerados como impermeables.

En túneles sin revestimiento (o dotados de un revestimiento permeable) la entrada de agua puede ser importante. La figura 2 muestra una corriente de agua fluyendo a través de un estrato de basalto permeable en Canadá.

El agotamiento de acuíferos causado por la construcción de infraestructuras es un tema que está adquiriendo cada vez más importancia. Este efecto no suele terminar con la puesta en servicio del túnel, y los niveles freáticos originales casi siempre bajan, con un impacto irreversible sobre los pozos de captación.

El agua que entra en un túnel puede disolver el hidróxido de calcio del revestimiento de hormigón, volviéndose más alcalina y liberando depósitos sólidos en los sistemas de drenaje. Este efecto es más frecuente en viejos túneles con sistemas de drenaje obsoletos. La figura 3 muestra un chorro de agua que fluye y depósitos de cal en un túnel con revestimiento de hormigón. La figura 4 muestra un efecto similar en una junta de construcción.