Aumento capacidad embalse hidroeléctrica URRA I

PROYECTO AUMENTO DE LA CAPACIDAD DEL

EMBALSE URRÁ I

CENTRAL HIDROELECTRICA URRA I

Elaboró: Ing. Carlos Flórez Díaz

ANTECEDENTES

o  Desde inicios de la operación de la Central Urrá I, se empezó a indagar la forma de incrementar la capacidad de almacenamiento del embalse sin comprometer la seguridad estructural y operacional de la planta.

o  La alta Hidrología que se presentó en junio de 2007 originó

una condición de rebose en la planta con caudales que superaron los 700 m3/seg.

o  2007 Consolidación de la idea y gestión ante el Ministerio del Ambiente.

ALTERNATIVAS ESTUDIADAS

ALCANCE Y BENEFICIOS

Recrecimiento en 2 m de la altura del rebosadero con la implementación del sistema Hydroplus:

• 22 diques fusibles (11 pasos equipados)

2 m de altura (cresta de las diques: 130,5 m.s.n.m) 14 m de luz

• 2 pasos equipados por compuertas oscilantes (flap gates o clapetas) (5,5*12m)

Efectos: •  Incremento del espejo de agua = 340 ha (4,6 % del total del área actual) • Caudal aguas abajo que no varía manteniendose las condiciones normales de

operación • Mínimos impactos con respecto al medio ambiente, los humanos, las estructuras

Beneficios: • Volumen adicional = 150 millones de m3 (+13%) • Cota máxima de seguridad conservada = 132,00 m.s.n.m • Mejor regulación de las crecientes más frecuentes • Mayor volumen almacenado para producción de energía

REBOSADERO ANTES DEL PROYECTO

REBOSADERO ACTUAL

DATOS TÉCNICOS EMBALSE Y REBOSADERO

PARÁMETROS ANTES DEL PROYECTO

ACTUALMENTE

Área máxima 7400 hectáreas 7740 hectáreas

Volumen total 1670 millones de m3

1822 millones de m3

Volumen útil 1212 millones de m3

1362 millones de m3

Cota de rebose del embalse

128.5 m.s.n,m 130.5 m.s.n.m

Cota mínima de operación

107 m.s.n,m

107 m.s.n,m

Cota de seguridad

132 m.s.n,m 132 m.s.n,m

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIQUES FUSIBLES

Tope aguas abajo

Junta longitudinal

Alveolo aguas abajo

Cresta de rebose

Cubeta

Junta vertical

Vertedero

Pozo de Alimentación

Las compuertas fusibles son elementos auto-estables que se instalan, uno al lado de otro, sobre el umbral del vertedero. Pueden ser hechas de acero o de hormigón según las dimensiones y las condiciones del sitio.


Condiciones normales Condiciones excepcionales


" En esta fase, la cámara está vacía

" Las crecidas normales se descargan entre la cresta de los diques fusibles y los niveles de entrada a los pozos

" Los pozos están situados a alturas diferentes

FUNCIONAMIENTO: CONDICIONES NORMALES

Desagüe

Tope

Lastre

Pozo

Cámara de Presión

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIQUES FUSIBLES FUNCIONAMIENTO: CRECIENTES EXTRAORDINARIAS

Los desagües no pueden descargar todo el caudal

En la cámara se forma una subpresión

En el evento de crecientes que excedan un periodo de retorno de 500 años, el nivel del embalse aumenta hasta que el agua empieza a ingresar por los bordes de los pozos


Los que tienen las entradas de los pozos más altas permanecen estables a menos que la creciente sea de magnitud mayor a la que originó el vuelco de los primeros diques fusibles, caso en el cual se volcarán los diques cuyos pozos sigan en orden de menor altura a los que ya se volcaron.

En el evento que el nivel del embalse continúe a u m e n t a n d o l o s d i q u e s s e v o l c a r á n escalonadamente uno después de otros en función de la magnitud de las crecientes.

Tope

FUNCIONAMIENTO: CRECIENTES EXTRAORDINARIAS

La subpresión hace que se vuelquen los diques que tienen la boca de entrada de sus pozos más baja.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIQUES FUSIBLES Secuencia de vuelco

Nivel de vuelco (msnm)

Flujo saliente antes del vuelco (m3/s)

Flujo saliente después del vuelco (m3/s)

1 131.74 1813 1924

2 131.79 1973 2198

3 131.84 2249 2475

4 131.89 2529 2757

5 131.94 2813 3043

6 131.97 3078 3310

COMPUERTAS OSCILANTES

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS En este proyecto, se contemplan dos compuertas tipo clapeta (flap gates). Ancho nominal de 12 m. Altura nominal de 5,50 m. Peso por compuerta 30 Ton Partes embebidas y dos elevadores hidráulicos por compuerta. Transmisión por doble cadena para cada compuerta.

COMPUERTAS OSCILANTES

MODIFICACIONES CIVILES REQUERIDAS

EVALUACION TECNICAS DE DEMOLICION

ETAPAS DE PROYECTO PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS OSCILANTES

ü  Demolición controlada de los vanos 0 y 13 (1058 ).

ü  Construcción de muros y viga de concreto e instalación de partes embebidas.

ü  Armado de las compuertas en sitio.

ü  Instalación de cilindros hidráulicos, piñones y cadenas.

ü  Construcción de casetas de control.

ü  Instalación de estación hidráulica, conexión de mangueras y tuberías, instalación y prueba de sensores

ü  Pruebas funcionales

ü  Fabricación nacional de las partes embebidas

ü  Fabricación nacional de los módulos de las compuertas.

ü  Fabricación en Francia de accesorios de mando, conexión y control.

ü  Ingeniería básica e Ingeniería de detalle

TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS OSCILANTES

OBRAS CIVILES REQUERIDAS

ETAPAS DE PROYECTO PARA INSTALACIÓN DE LOS DIQUES FUSIBLES

ü  Demolición de los 11 vanos intermedios (25 ).

ü  Const rucción de cuñas de concreto e instalación de topes embebidos.

ü  Ensamble de las partes de los diques fusibles en patio.

ü  Instalación de los diques en el rebosadero.

ü  Instalación de lastres de concreto.

ü  I n s t a l a c i ó n d e j u n t a s d e estanqueidad.

ü  Fabricación nacional de las partes embebidas.

ü  Fabricación nacional de las partes de los diques fusibles.

ü  Transporte al sitio.

ü  Ingeniería básica e Ingeniería de detalle (modelos reducidos)

ENSAYOS EN MODELOS REDUCIDOS

DEFINICION DEL MODELO

TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LOS DIQUES FUSIBLES

CONTROLES AMBIENTALES

NOTAS FINALES

Ø Primera experiencia de esta naturaleza en Centrales Hidráulicas en América. Ø Aporte a la ingeniería nacional, teniendo en cuenta la conjugación de aspectos técnicos novedosos del proyecto.

Ø Margen de seguridad adicional para los habitantes ribereños.

Ø Referente para el sector eléctrico.

GRACIAS

Elaboró: Ing. Carlos Flórez Díaz

Aumento capacidad embalse hidroeléctrica URRA I

Engineering

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