19 Dic 11

Centrales hidroelectricas en el corazon del Valle: Hidrotuluá

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Obras de captación: presa derivadora, compuerta radial, bocatoma, canales de conducción y desarenadores (Proyecto Alto Tuluá). Foto: cortesía Consorcio Hidrotuluá.

*Artículo escrito en colaboración con Luz Adriana Collazos.

Los proyectos increíbles se construyen para superar los grandes retos. Conoce el proyecto Hidrotuluá y su importancia para la generación de energía eléctrica en Colombia.

Las dos pequeñas centrales hidroeléctricas del Alto y Bajo Tuluá son centrales tipo filo de agua o de agua fluyente. En Colombia existen algunos ejemplos de este tipo, por ejemplo, la Central Río Cali 1, la primera que permitió iluminar las calles de esta ciudad con bombillas eléctricas, en el año de 1910.

Ambas toman sus aguas del río Tuluá y han sido desarrolladas por EPSA E.S.P. poseen un embalse pequeño para afectar lo menos posible el cauce del río y funcionan así:

  1. Las aguas se toman por captaciones laterales.
  2. Se conducen a través de un túnel a presión.
  3. Se realiza la carga con una diferencia de altura de 200 m de cabeza hidráulica por una tubería metálica hasta llegar a la casa de máquinas.
  4. Luego de pasar por la casa de máquinas las aguas se devuelven al río.

Pequeñas centrales hidroeléctricas Alto Tuluá y Bajo Tulúa

Las obras del Alto y Bajo Tuluá iniciaron con la adecuación de las vías en enero de 2009. El proyecto del Alto Tuluá será entregado para pruebas en noviembre de 2011.

El proyecto del Bajo Tuluá ha tenido inconvenientes por la geología del túnel de conducción, y se espera que esté finalizado para septiembre de 2012.

Tuluá Alto

La central del Alto Tuluá está ubicada en la cuenca media del río Tuluá. El corredor de la línea de distribución parte de la casa de máquinas (cota 1516) hasta la subestación Tuluá, cruzando por los municipios de Buga, San Pedro y Tuluá.

El proyecto se desarrolla entre las cotas 1800 y 1516, la presa de barrera tiene una longitud de 34 m de ancho, el área de inundación es de 0.5 ha. En este sector se hace la toma de agua, se conduce por canales y se sedimenta en un desarenador de dos naves de 12 m de ancho y 81.2 de longitud, de ahí se realiza la sumergencia para ingresar el agua al túnel de conducción que tiene 5.13 km de longitud.

En la salida del túnel se tiene un blindaje metálico de 155 m que se conecta con la tubería de carga de aproximadamente 600 m de longitud, que conecta con la casa de máquinas. En la casa de máquinas se cuenta con dos turbinas Francis de eje horizontal.

La capacidad instalada es de 20 MW, se espera una producción anual media de 127 GWh/año.

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Concretos de revestimiento. Túnel de conducción (Proyecto Alto Tuluá). Foto: cortesía Consorcio Hidrotuluá.

Tuluá Bajo

Ubicada en la cuenca media del río Tuluá, el corredor de la línea de distribución parte de la casa de máquinas (cota 1247) hasta la subestación Tuluá, cruzando por los municipios de Buga, San Pedro y Tuluá.

El proyecto se desarrolla entre las cotas 1477 y 1247, la presa tiene una longitud de 50 m de ancho y 7 m de altura, el área de inundación es de 2 ha, la bocatoma es lateral, se sedimenta en un desarenador de dos naves de 13 m de ancho y 40 m de longitud, de ahí se conduce a través de canales hasta el tanque de sumergencia y por el túnel de conducción que tiene 5.73 km de longitud.

En la salida del túnel se tiene un blindaje metálico de 244 m que se conecta con la tubería de carga de aproximadamente 400 m de longitud que conecta con la casa de máquinas. En la casa de máquinas se cuenta con dos turbinas Francis de eje horizontal.

La capacidad instalada es de 20 MW, se espera una producción anual media de 118 GWh/año.

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Estructura de la compuerta radial y bocatoma (proyecto Bajo Tuluá). Foto: cortesía Consorcio Hidrotuluá.

El manejo ambiental de las centrales a bajo y alto Tuluá

Los proyectos hidroeléctricos a filo de agua, son una de las formas más limpias para generar energía, sus áreas de inundación son pequeñas para no alterar la vida del río, mantienen el caudal y devuelven las aguas utilizadas en la generación para no afectar las comunidades aguas abajo.

El impacto de este tipo de estas presas es menor comparado con el de las represas de gran altura donde las zonas de inundación son extensas, obligan la migración de algunas especies y cambian las condiciones en cuanto a temperatura, velocidad y flora del río.

En este caso cuando se construyeron los módulos de la presa, se desvió el río en su mismo cauce, protegiendo las zonas de trabajo con ataguías temporales. Se trabajó con la entidad ambiental para garantizar el adecuado manejo recogiendo los peces atrapados y disminuyendo al máximo la contaminación aguas abajo.

El proyecto cuenta con un canal de peces que garantiza un caudal ecológico mínimo para que el río siga funcionando casi en iguales condiciones. Necesariamente se crea una zona de baja velocidad por la presa donde es mayor la sedimentación, esto puede afectar el depósito de arenas aguas abajo.

EPSA, dueña del proyecto, el Consorcio Hidrotuluá y Argos realizan programas sociales y han desarrollado obras para la comunidad. El Plan de Manejo Ambiental se planeó y ejecutó dando respuesta a la normatividad vigente.

El concreto para la presa

Concretos Argos instaló tres plantas de concreto en tres zonas estratégicas para abastecer de material la mayor cantidad de frentes de trabajo. En total hasta la fecha se han colocado un total de 45.302 m³ de diferentes tipos de concreto, y todavía falta 14.400m³ más aparte del concreto lanzado.

Aunque no todo el volumen de concreto colocado ha sido suministrado desde las tres plantas de concreto, en el 100% de los concretos sí se ha utilizado cemento de Argos.

Estos son los tipos de concreto y las cantidades utilizadas hasta hoy:

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Retos del proyecto

Uno de los principales retos del proyecto, ha sido la excavación y construcción del revestimiento para el túnel de la central del Bajo Tulúa, porque presenta una condición geológica muy desfavorable: el túnel tiene tasas de deformación muy altas y el terreno es de muy bajas condiciones mecánicas, por lo que exige revestimiento en concreto en gran parte de su longitud.

La obra ha debido sortear momentos complicados porque nos hemos encontrado con condiciones diferentes a las diseñadas, por ejemplo, las dificultades para dar inicio a la excavación del túnel por el portal entrada del Bajo Tuluá: las condiciones de infiltración hacían demasiado complejo el manejo de aguas, así que tuvimos que realizar una ventana lateral de acceso de 80 m para iniciar la excavación del túnel.

También las condiciones invernales sufridas entre marzo y abril de 2011, causaron inconvenientes a las obras desarrolladas en la desviación del río: el alto caudal se llevó las ataguías y fue necesario realizar obras de emergencia para proteger la vida de los trabajadores dentro del túnel. En las obras exteriores se necesitó más de un mes para recuperar los sitios de trabajo y continuar las obras.

Planteamientos que nunca deben perderse a la hora de construir presas de concreto

  1. Siempre considerar las condiciones más críticas del río para hacer los diseños necesarios de las ataguías.
  2. En el caso de este proyecto no se requirió de tanto control de temperatura para el núcleo de la presa pues se colocó un núcleo en concreto ciclópeo, pero es fundamental hacer un seguimiento a la evolución del concreto con termómetros que indiquen el comportamiento y realizar los vaciados cuando la temperatura ambiente le sea más favorable a la mezcla.
  3. Para los vaciados de la cimentación se debe preparar un equipo de bombeo permanente porque normalmente se trabaja con cantidades importantes de agua, por tratarse del mismo lecho del río. También hay que considerar sobrevolúmenes importantes en los concretos por las sobreexcavaciones propias del tipo de terreno a cimentar.

¿Conoces algo más sobre la ingeniería de presas y el manejo de concreto en estas obras? Deja tu comentario.


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Sobre el autor

Luis Fernando Gil ingeniero_civil Ciudad: País: Colombia
Escribe en: Obras

Ingeniero Civil de la Universidad del Valle con más de 10 años de experiencia en la producción y calidad del concreto. Ha participado en diferentes proyectos de ingeniería como los tuneles de Bogotá-Villavicencio. Hoy se desempeña como jefe planta de las móviles de Suroccidente. Hidrotuluá y proyecto Cisneros-Loboguerrero.


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