ANEXO 1 DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA PENDERISCO I

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1 ANEXO 1 DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA PENDERISCO I

2 INVITACIÓN PÚBLICA REDISEÑO DE LAS OBRAS DE CAPTACIÓN, DERIVACIÓN Y CONDUCCIÓN 1.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO El Proyecto Hidroeléctrico Penderisco I se encuentra localizado en jurisdicción del Municipio de Urrao, Suroeste del departamento de Antioquia. Las obras se localizan a 5 km de la cabecera municipal. Las veredas impactadas son: La Venta, Chaqué, La Honda y San Vidal Se accede por la vía que va desde Urrao hasta el corregimiento de La Encarnación a una distancia de 5,6 km., vía terciaria con un ancho de calzada promedio de 5,2m, en afirmado, con pendientes menores al 5% y radios amplios. Para llegar al municipio de Urrao desde Medellín, se pueden tomar dos vías. La primera vía sale por la autopista sur a tomar la ruta 25 hasta la bifurcación para Amagá, se sigue por la ruta 60 hasta el municipio de Bolombolo donde, 2 km después, se encuentra la bifurcación para Concordia; hasta este sitio son 70 km de vía primaria totalmente pavimentada. Desde este sitio se continúa al municipio de Concordia para después dirigirse al municipio de Betulia y finalmente a Urrao. Este tramo de vía es de 87 km, vía secundaria pavimentada con menores especificaciones al tramo de vía anterior y transcurre en terreno montañoso y escarpado. La otra alternativa toma la ruta 62 que va desde Medellín hasta Santa Fé de Antioquia, carretera que se encuentra pavimentada y de muy buenas especificaciones; transcurre en topografía montañosa y ondulada, incluye un túnel de 4,6 km de longitud, con una restricción para carga pesada de 4,4 m en altura y 3,0 m de ancho. Este tramo tiene una longitud de 48 km hasta el sitio de desviación hacia el municipio de Caicedo, después de cruzar el puente sobre el río Cauca. El tramo desde las partidas para Caicedo hasta el municipio de Urrao consiste en una vía secundaria sin pavimento, la mayor parte del recorrido se encuentra en terreno montañoso y la longitud de este tramo es de 60 km. Página 1 de 11

3 1.2 VÍA SUSTITUTIVA Dentro de la construcción del Proyecto PCH Penderisco I, se tiene planeado la construcción de una variante al trazado de la vía que conduce del Municipio de Urrao al corregimiento La Encarnación. La razón principal para la realización de esta obra es la utilización de un tramo de la vía para la ejecución de las obras correspondientes al sitio de captación, y que interfieren total y definitivamente la calzada en dicho tramo. Como esta vía es el único acceso a las veredas Alto Chaqué, San Luis, San Vidal y El Sireno y el corregimiento de La Encarnación, no se puede interrumpir esta carretera y, por ende, se justifica la construcción de la variante. El sitio donde se realizará la construcción está ubicado entre las veredas La Venta y San Vidal, cruzando la quebrada La Honda, aproximadamente a 5 Km del casco urbano del Municipio de Urrao. Para tal fin se contempla la construcción de 905 m de vía nueva y dos puentes: uno para cruzar la quebrada La Honda, de 78 m de longitud aproximadamente; y el segundo, de 40 m aproximadamente de longitud, para cruzar la vía por encima de las obras del tanque de carga. Esta vía será desde el momento de la construcción de las obras de captación, el único acceso para el tránsito vehicular hacia las verederas de esta zona antes mencionada.

4 1.3 OBRAS DE DERIVACIÓN El sitio propuesto para la captación del proyecto se localiza 280 m aguas abajo de la confluencia del río Penderisco y la quebrada La Honda, disponiendo las obras de derivación (captación, desarenador y tanque de carga) en la margen derecha del río. La conformación del proyecto permitirá aprovechar aproximadamente 101 m de salto bruto, un caudal de diseño máximo de 30 m3/s del río Penderisco y una potencia de generación máxima estimada en 22,4 MW. Pero este se instalara en 19,9MW por temas de regulación del sector energético. El proyecto estará conformado por las obras de derivación (estructura de captación, vertedero de crecientes, canal de aducción, desarenador y tanque de carga), el túnel de conducción a presión, la casa de máquinas y la estructura de descarga al río Penderisco. A continuación se presenta un resumen general de las obras del proyecto:

5 1.3.1 ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN Y ADUCCIÓN La estructura de captación lateral se localiza sobre la margen derecha del río y consta de 6 módulos, cada uno con sus respectivas rejas coladeras gruesas y finas que permiten captar el caudal máximo de diseño de 30 m3/s, adicionalmente incluye un orificio de 1,0 m x 0,9m (bxh) que permite descarga libre y permanente del caudal ecológico. Se proyecta un azud de crecientes de 40 m de ancho y 24 m de longitud sobre el río Penderisco para la evacuación de las crecientes máximas y garantizar en todo momento el nivel del agua sobre la estructura de captación. Para la evacuación de los sedimentos que se acumulen en el lecho de río, aguas arriba del azud de crecientes y la estructura de captación, se proyecta una descarga de fondo de 5,0m x 5,0m, la cual a su vez podrá ser utilizada para la desviación del río durante la etapa de construcción final del azud. Al final de la estructura de captación se dispone una compuerta deslizante de 3,0m x 3,0m que permite interrumpir la entrada de agua al sistema. Aguas abajo de la compuerta

6 deslizante se proyecta el canal de aducción, el cual tiene una sección de 4,0m x +/-5,0m (bxh) hasta el comienzo del vertedero de excesos, de 4,0m de ancho x +/-3,0m de altura en el muro izquierdo y +/- 5,0m de altura en el muro derecho, en el tramo el vertedero de excesos y de 4,0m x +/-4,0m (bxh) desde este punto hasta el desarenador. El canal tiene adosado sobre el muro lateral izquierdo un vertedero de 20 m de longitud para la evacuación de los caudales de exceso que ingresen por la estructura de captación durante la ocurrencia de crecientes. Hacia el final, el canal de aducción se divide en dos estructuras en canal de sección transversal de 3,0m x +-4,0m (bxh), permitiendo que el caudal sea repartido a las celdas del desarenador ESTRUCTURA DE DESARENADOR Y TANQUE DE CARGA El desarenador estará compuesto por 4 celdas de +-9,50m de ancho superior y 57 m de longitud que trabajarán de forma independiente, facilitando el mantenimiento de cada una de ellas. A la entrada de cada celda se tiene proyectada una compuerta deslizante de 1,80m

7 x 2,20m (bxh), y al final se dispone un vertedero que descarga el agua libre de sedimentos al canal de aducción hacia el tanque de carga. Para la evacuación de sedimentos, cada celda cuenta con una compuerta deslizante de 1,40m x 1,20m (bxh), que descarga en un conducto de 2,0m x 2,0m (bxh), para el desfogue de sedimentos nuevamente al río Penderisco. El tanque de carga es la última estructura de todo el sistema anteriormente descrito y tendrá 10 m de ancho, 8,0m de altura y 38 m de longitud. Al final del tanque se localiza la zona de transición, en un tramo aproximado de 16,50 m de longitud y sección variable, que permite el empalme con el túnel de conducción a presión. El nivel normal de operación en el tanque de carga está definido en la cota 1736 msnm. 1.4 TÚNEL DE CONDUCCIÓN Y ALMENARA: El túnel de conducción a presión tiene una sección circular de 3,0 m de diámetro, 1492 m de longitud y una pendiente de 5,0 % hasta el blindaje y 1,0 % desde este punto hasta el portal de salida. A la salida del túnel se dispone de una tubería de 2,80 m de diámetro y 100 m de longitud, finalmente un bifurcador donde la tubería se divide en dos ramales de 2,20 m de diámetro y 74 m de longitud total, aguas arriba de la casa de máquinas.

8 La conexión entre la almenara y la conducción, está concebida mediante un túnel que empalma perpendicularmente con la conducción en la abscisa 1370,00, unos 13,00 m aguas arriba del inicio del tramo blindado. Para su localización se tuvieron en cuenta las condiciones topográficas del sitio de salida del pozo a la superficie, y un estudio de hidráulica transitoria que permitiera estimar las oscilaciones de agua en la estructura. Es así como la almenara se localizó lo más cerca posible de la casa de máquinas, a 271,00 m de esta, para lograr una mejor regulación del sistema. La almenara es del tipo pozo simple y está conformada por un túnel de conexión, un pozo elevador y un tanque de oscilación. La pendiente del túnel de conexión es del 10% y la longitud entre el eje del túnel de conducción y el eje de la almenara es de 20,00 m. El pozo elevador tiene una longitud de 49,42 m y sección hidráulica circular de 3,0 m de diámetro; por su parte, el tanque de oscilación tiene una longitud de 29,00 m hasta la plazoleta donde superficialmente empalma con un tanque de protección del mismo diámetro y altura 4,00 m para conformar así una longitud total de 33,00 m, con sección circular de 6,0 m de diámetro. Tanto el túnel de conexión como el pozo elevador y el tanque de oscilación están revestidos en concreto reforzado. La configuración y geometría de la almenara, se acomoda a las oscilaciones que se presentan durante los cambios de operación en las turbinas de la central y permite la regulación adecuada en la generación de energía. La almenara favorece el diseño estructural de la conducción a presión, al reflejar las ondas de presión debidas al fenómeno de golpe de ariete, y disminuyendo, por consiguiente la presión interna de diseño de las obras de la conducción.

9 La almenara posee un orificio restrictivo que se localiza en el empalme entre el pozo elevador y el tanque de oscilaciones a la cota 1716 m.s.n.m, dicho orificio tiene como objetivo incrementar las pérdidas hidráulicas, con el fin de disminuir la amplitud de la cresta de las ondas de oscilación, y por lo tanto disminuir sección de excavación en el tanque oscilador. En la parte superior del tanque de oscilación, se dispone de una plazoleta con el espacio suficiente para montar los equipos de excavación del pozo de la almenara. A esta plazoleta se accede a partir de una vía industrial proyectada. 1.5 CASA DE MÁQUINAS: La Casa de Máquinas del proyecto, será del tipo superficial, la cual contará con dos unidades Francis de eje horizontal, con una capacidad nominal igual de 10,00MW El eje del conjunto turbina generador se dispuso en la cota 1633,40 msnm esto para garantizar una sumergencia de 1,60 m en condiciones normales de operación, con nivel del agua en la elevación 1635,00 msnm. Teniendo en cuenta el nivel anterior, se estableció la posición de la fundación del piso de turbinas, alrededor de la cota 1629,00 msnm. Debido a la diferencia de altura entre el eje de la turbina y el piso de la sala de montaje, el edificio se definió en dos niveles principales así: El piso de las turbinas ubicado en la cota 1630,90 msnm., y más arriba el piso de la sala de montaje, en la elevación 1642,20 msnm. La cual coincide con la sala de baterías, la sala de control y oficinas y la sala equipos electromecánicos auxiliares. Aguas arriba del piso de turbinas, en la zona donde se ubican los ramales de la conducción y el concreto de empotramiento de estos, se requerirá realizar un lleno en material común, para lograr que la sala de equipos auxiliares quede sobre la misma cota de la sala de montaje. El piso de los tubos de aspiración al final de las turbinas y al inicio delos ramales de la descarga, se definió en la cota 1629,00 msnm.

10 1.6 VÍA ALMENARA: Para el acceso al sitio donde se construirá la plataforma de construcción de la almenara del Proyecto PCH Penderisco 1, se diseñó una vía de acceso. El trazado de esta vía comienza sobre la plataforma de construcción que se conformará en el portal de salida del Túnel de Conducción. El motivo de la construcción de esta vía es dar ingreso a materiales y equipos para las obras de la almenara, como es el caso del tanque de oscilaciones. El sitio donde se realizará la construcción está ubicado entre las veredas San Vidal y Alto Chaqué, aproximadamente a 6.5 Km del casco urbano del Municipio de Urrao. Los parámetros de diseño para esta vía son los mínimos, ya que esta vía será esencialmente de uso exclusivo del Constructor de las obras y sólo estará habilitada para el tránsito de los

11 vehículos que intervengan en dichas obras, además de estar ubicada en una topografía escarpada: Velocidad de diseño de 20 km/h Longitud 648,40 m Pendiente máxima 20% Pendiente mínima 5% Peralte máximo 8% Ancho de calzada o banca 4m Bombeo 3% Radio máximo de curva horizontal 100 m Radio mínimo de curva horizontal 15 m Longitud máxima de curva vertical 30 m Longitud mínima de curva vertical 20 m Inclinación de talud de corte 0.75:1 1.7 EQUIPOS ELECTROMECANICOS: Teniendo en cuenta las características principales del proyecto, se tienen como componentes electromecánicos principales los nombrados a continuación TURBINA, VALVULA ADMISIÓN, TUBO DE ASPIRACIÓN Penderisco I tendrá una turbina Francis de eje horizontal, cuyas características principales se relacionan a continuación: TURBINA FRANCIS EJE HORIZONTAL CARACTERISTICAS VALOR UNIDAD Velocidad Sincrónica de pre cálculo 650 rpm Velocidad Sincrónica adoptada 450 rpm Diámetro de entrada al distribuidor 1,45 m

12 Perfil y Planta turbina seleccionada GENERADOR La central hidroeléctrica PENDERISCO 1 contara con dos (2) generadores sincrónicos cada uno accionado por una turbina hidráulica del tipo Francis de eje horizontal, cuyo rodete estará acoplado directamente al eje del generador y estará apoyado sobre dos cojinetes, un cojinete combinado guía y empuje localizado en el lado de la turbina y de un cojinete guía en el extremo opuesto del rotor. Cada generador tendrá su propia celda de media tensión con interruptor extraíble, interconectadas a través de una barra de 13,8 kv, la conexión al transformador elevador Común 13,8/115 kv se realizara a través de cable aislado y una celda de media tensión con interruptor extraíble, dicho transformador estará localizado en la subestación de generación PENDERISCO I.