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Obras Civiles Relacionadas. Obras Actuales: Introducción: El proyecto Hidroeléctrico Delsitanisagua aprovecha las aguas del río Zamora en la cota 1.459 msnm (metros sobre el nivel del mar), mediante la construcción de una presa de hormigón a gravedad, de 35 m de altura y 115 m de longitud en su coronación. La reubicación de la presa, genera un reservorio de 604.000 m de volumen total. El agua es captada y desviada por una bocatoma lateral y luego es conducida a través de un túnel de carga de baja pendiente de aproximadamente 8.040 metros de longitud hasta el sistema de presión que está conformado por un túnel de transición de 160m de longitud, un pozo vertical de 275m de altura que producen una caída neta de 495 m, un tramo horizontal, compuesto por: un túnel inferior de 81 m de longitud y tubería de presión blindada con acero de 483m de longitud, y finalmente un tramo inclinado enterrado, blindado (soterrado) de 307m de longitud; al final del sistema de presión se encuentra el distribuidor que alimenta a los tres grupos turbina generador con turbinas tipo Pelton de 60 MW cada una. La energía potencial del agua se convierte en energía cinética luego de que el rodete de la turbina mueve al rotor del generador, el cual producirá la energía eléctrica a un nivel de tensión de 13,8 kV (kilovoltios) que luego será enviada a la subestación de transformación en donde se eleva el nivel de tensión a 138 kV. La Central Delsitanisagua de 180 MW con un factor de planta esperado del 89%; entregará su producción energética media anual de 1.411 GWh al Sistema Nacional Interconectado a nivel de 138 kV, mediante una línea de transmisión a doble circuito, en la nueva subestación Yanacocha que la Unidad de Negocio CELEC EP-TRANSELECTRIC está construyendo en la ciudad de Loja. A continuación, se describe las principales especificaciones técnicas de la ingeniería del proyecto: BOCATOMA Y OBRAS ANEXAS: La bocatoma está ubicada en la margen izquierda del río, en la cota 1,459.50 msnm. Está compuesta de los siguientes elementos: Un vertedero tipo Creager de 45 m de ancho, dividido en tres módulos de 15 m cada uno y 2 pilas intermedias de 2 m de ancho. El vertedero tiene una capacidad de descarga de 1053 m3/s que corresponde a una crecida con un tiempo de retorno de 500 años. La disipación de la energía se realiza mediante impacto en el propio cauce del río. El canal de descarga del vertedero se inicia en la cota 1,453.80 msnm y tiene un ancho de 49 m. Junto al vertedero se dispone de dos módulos de compuertas radiales de 5.00 x 5.00 m cada una, las que permiten él transito del material de fondo a través del canal de lavado que tiene un ancho de 11.50 m y una pendiente del 3 %, para descarga aguas abajo de la toma. Una toma frontal ubicada junto al muro izquierdo del desagüe de fondo. Esta toma está conformada por un canal de aproximación, 4 módulos de rejilla, divididas por una pila central rectangular redondeada de 1 m de ancho y 2 pilas laterales de igual geometría de 0.50 m. Las rejillas tienen una inclinación aproximadamente de 70 ° con respecto a la horizontal para facilitar su limpieza. Para condiciones normales de funcionamiento la toma trabajará a flujo libre, mientras que para las condiciones de crecida trabajará sumergida. Aguas abajo de la rejilla se han diseñado cuatro compuertas de mandos manuales y automáticos que permiten regular los caudales de ingreso al desarenador. En la parte superior de la toma se ha dispuesto una plataforma de operación para realizar el mantenimiento de las rejillas. Desde esta plataforma se puede ingresar al puente de coronación que está ubicado sobre los desagües y vertederos, para realizar el mantenimiento del equipo hidromecánico y de la plataforma de aproximación del vertedero de excesos. SISTEMA DE CONDUCCIÓN: En la pared frontal del tanque de presión se ha ubicado el portal de entrada del túnel de carga. El túnel tiene una sección interna circular y una sección de excavación tipo herradura. Para la fase de excavación se considera como medidas de sostenimiento pernos de anclaje esporádicos, hormigón lanzado y perforaciones esporádicas para drenaje. El túnel es revestido de hormigón de baja presión interior, de sección circular con diámetro de 3.80 m y 7,060 m de longitud. El túnel tiene una pendiente continua del 0.6 %, en su mayor parte atravesará roca metamórfica (gneises migmatíticos) con coberturas naturales que varían entre los 160, 520, 740 y 350 m. A partir de la abscisa 0+ 870 se inicia una curva horizontal N° 1 que tiene una deflexión de 14° y a partir de la abscisa 6 + 465 se tiene la curva N° 2 con una deflexión de 63.50°, el túnel termina en la abscisa 7 + 060 a 10 m aguas abajo del eje de la chimenea de equilibrio superior. CHIMENEA DE EQUILIBRIO: A unos 10 m aguas arriba del final del túnel de carga se ha ubicado la chimenea de equilibrio superior subterránea. Su eje está separado 15 m del eje del túnel de presión, con la finalidad de no interferir con la construcción del túnel. La chimenea en su parte inferior está constituida por una garganta de 15 m de longitud del mismo diámetro del túnel, la cual se conecta directamente con el pozo cilíndrico vertical de la chimenea. Para esta fase de los estudios se ha considerado una chimenea de pozo simple de sección circular de 7.60 m de diámetro, de 59.51 m de longitud y totalmente revestida de hormigón. TUBERÍA DE PRESIÓN: Al final del túnel de carga se diseña una transición de 10 m de longitud, que permite el cambio gradual de la sección del túnel a la sección de la tubería de presión. La tubería es totalmente blindada de 2.28 m de diámetro y tiene una longitud aproximada de 520 m. La tubería está compuesta de dos codos verticales de 90° cada uno ubicado en la parte superior e inferior respectivamente, cada uno de estos codos tiene un radio de 20 m. A continuación del codo inferior se tiene un tramo final de tubería de 35 m que se comunica con la bifurcación. La bifurcación es simétrica tipo Y normal con un ángulo central de 60°, que permite llevar los caudales captados hacia las turbinas que se encuentran ubicadas en la casa de máquinas, mediante la construcción de dos ramales de 36 m de largo y de 1.61 m diámetro para cada ramal. Al final de cada uno de los ramales se ha diseñado una transición de 1.02 m de longitud, para reducir a un diámetro de 0.46 m que corresponde al diámetro de la válvula mariposa. CASA DE MÁQUINAS: La casa de máquinas se localiza en roca de tipo gneis migmatíticos. Aloja a dos turbinas tipo Francis de eje vertical, de 50,167 Kilovatios cada una, con sus respectivos generadores de 55,184 KVA de capacidad. Las paredes y bóveda de la caverna serán soportadas con pernos de anclaje y con hormigón lanzado y malla de acero. El puente grúa de aproximadamente 101 toneladas de capacidad será soportado por vigas y columnas de hormigón armado. La casa de máquinas está conformada por un piso principal, de generadores, turbinas, piso de válvulas y un módulo de transformadores, las dimensiones de la casa de máquinas incluida el área para los transformadores es de 30 x 10.60 x 26.16 m (L x B x H). SUBESTACIÓN: La subestación es de tipo compacto, de aislamiento en gas SF6, de 13.8/138 kv, la misma que estará situada sobre una losa de hormigón en la parte superior de la chimenea de equilibrio inferior. Los cables saldrán a través del túnel de acceso de la casa de máquinas hacia el patio de maniobras que está ubicado a la salida de la casa de máquinas. ESTRUCTURA DE DESCARGA: El túnel de descarga funcionará con muy poca presión, su sección es circular de diámetro interior igual a 2.90 m y será revestido de hormigón. La longitud del túnel es de 925 m y tiene una contrapendiente del 3 %. La estructura de descarga es exterior y está dotada de una compuerta de emergencia de 2.90 x 2.90 m al final del túnel. La descarga del caudal turbinado hacia el Río Zamora se realiza mediante un vertedero trapezoidal de 5.80 m de longitud, el cual está ubicado en la cota 960 msnm. La ubicación de la cota de lacresta del vertedero obedece al criterio de que la central siga operando al paso de crecidas importantes por el Río Zamora. Obras nuevas: TÚNEL DE DESVIÓ: El túnel de desvío tiene una longitud de 376 m, la sección es de tipo baúl (8,00 m x 7,00 m) con portales de ingreso y salida de hormigón armado, solera de hormigón armado y con revestimiento de hormigón lanzado en toda su longitud, para un caudal de 630 m/s que corresponde a la crecida de un periodo de retorno de 10 años. Para facilitar la construcción del túnel se implementarán ataguías de apoyo con la finalidad de desviar el cauce natural del río Zamora. Figura: Túnel de desvío TÚNEL DE BY PASS: Con el fin de dar solución al problema de sedimentos ha sugerido la alternativa de un túnel bypass, que está previsto ejecutarse en la margen derecha del rio, y se conecta al túnel de desvío temporal ya construido en esta misma margen. En cuanto a la operación del túnel by pass, éste entrará en funcionamiento cuando el caudal ingresado en el embalse sea mayor que 42.3 m3/s (caudal de diseño) y menor que 242 m3/s. Cuando el caudal sea mayor a 242 m3/s, el embalse operará con los desagües de fondo totalmente abiertos. El control del caudal en el túnel se realizará mediante una compuerta instalada en la bocatoma, para asegurar todo el tiempo un caudal igual al mínimo. La solera del túnel de desvío será ejecutada de acuerdo a las nuevas condiciones de funcionamiento, se protegerá para evitar una erosión excesiva con un hormigón de alta calidad. TÚNEL DE CARGA: Un túnel de carga de aproximadamente 8.040 m de longitud. Las secciones de flujo del túnel son de forma circular con revestimiento de hormigón armado. El túnel posee una sección tipo herradura de 4,9 m de diámetro de excavación y un diámetro útil de 4,10 m. Figura. Túnel de carga TUBERÍA DE PRESIÓN: Este sistema está compuesto por un túnel de conexión entre la chimenea de equilibrio de 160m de longitud y 4,10m de diámetro; un pozo vertical de 275m de altura, y 4,10 m de diámetro; un tramo horizontal, compuesto por: un túnel inferior de 81 m de longitud y 4,10 m de diámetro y tubería de presión blindada con acero de 483m de longitud y 2,90m de diámetro; y, finalmente un tramo inclinado enterrado, blindado (soterrado) de 307m de longitud y de 2,90m de diámetro. Al final de la tubería se encuentra una trifurcación, de la cual partirán los distribuidores, que suministran el caudal hacia los tres grupos turbina generador. Figura. Sistema de presión CHIMENEA DE EQUILIBRIO: La chimenea de equilibrio permitirá evitar el llamado “golpe de ariete”, que se produce cuando hay un cambio repentino de presión debido a la apertura o cierre rápido de las válvulas. La chimenea de equilibrio está compuesta de un pozo vertical, dimensionado para resistir transitorios hidráulicos provocados por rechazos de carga total en un tiempo de 9 segundos y demanda de carga de 180 segundos. Las dimensiones del pozo vertical son 66,5m de altura y un diámetro de aproximado de 6,5m en la parte interior. El componente superior de la chimenea de equilibrio consta de una plataforma circular con un diámetro de 20 m y taludes que se extienden hasta alcanzar el perfil natural del terreno. Figura. Chimenea de equilibrio CASA DE MAQUINAS: Está ubicada sobre la margen izquierda del río, será superficial y albergará las tres turbinas Pelton de 60 MW cada una. El eje de los inyectores de la turbina está en la elevación 956,30 m y la cota de la superficie del sitio de la casa de máquinas es de 962,7m, se conecta con la vía al exterior en la margen derecha mediante un puente en aguas abajo. La casa de máquinas está conformada por un piso principal, de generadores, turbinas, piso de válvulas y un módulo de transformadores, las dimensiones de la casa de máquinas incluida el área para los transformadores es de 30 x 10.60 x 26.16 m (L x B x H). Hasta que no se realicen las especificaciones y el fabricante defina los turbo-grupos, no se sabrán las dimensiones y características definitivas de los mismos. No obstante, se han estimado utilizando datos de equipos parecidos y en los planos de la casa de máquinas y en el cuadro adjunto se definen los niveles y las dimensiones básicas. ESCOMBRERAS: Las escombreras son un área destinada para el almacenamiento de los escombros generados por las excavaciones que se realicen en cada frente de trabajo. Se consta de 3 escombreras: ESCOMBRERA N° 4: destinada para almacenar los escombros generados por la excavación del talud de la casa de máquinas, la tubería de presión, el túnel inferior y la base de casa de máquinas. En la tabla a continuación se detallan las características propias de la escombrera: ESCOMBRERA N° 5: destinada para almacenar los escombros generados por la excavación del pozo vertical de la chimenea de equilibrio, la ventana 4, el campamento 3 y la planta 2. En la tabla a continuación se detallan las características propias de la escombrera: ESCOMBRERA N° 6: destinada para almacenar los escombros generados por la excavación del talud del estribo izquierdo y derecho y de la base de presa (Ver Anexo N° 8). En la tabla a continuación se detallan las características propias de la escombrera: DISEÑO CIVIL DE LA ESCOMBRERAS: El nuevo concepto de diseño para la escombrera se ilustra en el plano. Este concepto y el criterio de diseño que lo sostiene son complejos y se basan en una rigurosa secuencia de construcción, preparación de fundaciones y manejo de agua. El concepto de diseño involucra las la construcción de muros de contención en la base de las escombreras el mismo que servirá para evitar deslizamientos del material acumulado, se instalará subdrenes de concreto, con el fin de evitar el peligro de erosión causado por el discurrimiento del agua pendiente debajo de la superficie del talud. El sistema de drenaje de la escombrera 4 contiene lo siguiente: · La cuneta externa de 50cm x 30cm. · La cuneta en la berna de 20cm x 20cm. · La cuneta que está fuera del muro de gaviones de 50cm x 30cm. · La cuneta interna subterránea (40cm x 40cm) del fondo de la escombrera, compuesta por la capa de drenaje con escombros excavados del túnel con un diámetro de 10cm – 20cm y la capa de permeabilidad con geotextil. Se dispondrá dos cunetas subterráneas a lo largo de la parte honda, en sus lados se instalarán unos ramales con forma cruzada. El sistema de drenaje de la escombrera 5 contiene lo siguiente: · La cuneta superficial de 50cm x 30cm. · La cuneta en la berna de 20cm x 20cm. · La cuneta de pie del muro de gaviones de 50cm x 30cm. · La cuneta escondida subterránea (40cm x 40cm) debajo de la acumulación de materiales, compuesta por el sub drenaje granular (escombros del túnel con un diámetro de 10cm – 20cm) y la capa de geotextil permeable. Se dispondrá dos cunetas subterráneas a lo largo de la parte honda, en sus lados se instalarán unos ramales con forma cruzada. El sistema de drenaje de la escombrera 6 contiene lo siguiente: · La cuneta exterior de 50cm x 50cm. · La cuneta exterior de gaviones de 50cm x 50cm. · Zanja subterránea dentro de la escombrera (40cm x 40cm), la capa de drenaje se compone por los escombros del túnel con un diámetro de 10cm – 20cm, se colocará 3 zanjas subterráneas en un sistema de espina de pescado. Resumen: VÍAS DE ACCESO: · Vía de acceso al proyecto: El acceso al proyecto se lo realiza desde la ciudad de Loja utilizando la vía Loja Zamora (pavimento rígido) Hasta el sector denominado El Retorno desde este punto para recorrer el proyecto es necesario utilizar la vía antigua Loja Zamora (lastrada) la cual recorre paralela al rio Zamora y al proyecto · Vía de acceso a la casa de máquinas Nombre Sector Dimensión Vía de casa de Máquinas Área de casa de máquinas Largo: 240 m Ancho de base: 7.2 m Ancho de Pavimento = 6m · Vía de acceso al túnel de desvío · Vía temporal para la Planta de Hormigón · Vía temporal al túnel inferior de carga image5.png image6.png image7.png image8.png image9.png image10.png image11.png image1.emf image2.emfimage3.emf image4.emf
