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“Estudio Definitivo CCHH El Carmen y 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 3 – Especificaciones Técnicas Obras Civiles 1.1
SZ-12-345/004 Rev.01 SCL\R:\SZ-12-345\SZ-12-345-004\PARTE I\MEMORIA DESCRIPTIVA OC.DOC
“Estudio Definitivo de la Central Hidroeléctrica 8 de Agosto”
Cuarto Informe – Documentos de Licitación
Parte I – Documentos de Licitación de Obras Civiles y Montaje del Equipamiento Electromecánico, Hidromecánico, Tubería GRP y Sistema de
Control y Automatización
Volumen 2 – Memoria Descriptiva
Rev.01
Lima – Perú / Agosto 2012
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva
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MEMORIA DESCRIPTIVA OBRAS CIVILES
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1.0 GENERALIDADES
La Central Hidroeléctrica 8 de Agosto aprovechará un caudal de 18 m3/s, con un salto bruto
de 145 m para generar 19,83 MW y producir 141 GWh de energía media anual. El proyecto
se desarrolla sobre la margen derecha del río Aucantagua en el distrito de Monzón, provincia
de Humalíes y departamento de Huánuco.
El barraje móvil se ubica a unos 56 m aguas abajo de la confluencia de las quebradas
Ayanunga y Pan de Azúcar, sobre el río Aucantagua.
La Casa de Máquinas será en superficie, ubicada en la margen derecha del río Monzón, sobre
una plataforma conformada para tal fin, ocupando un área de 2 313 m2. La cota de descarga
será 1 019,28 msnm, que garantiza una descarga libre al río en condiciones de flujo de estiaje
y caudal medio. Esta casa albergará dos turbinas tipo Francis de eje horizontal y dispondrá de
un salto bruto de 145 m y para el máximo caudal turbinable, un salto neto de 128 m que
permitirán generar hasta 9,92 MW por grupo.
El esquema hidráulico de la central 8 de Agosto está constituido por las obras siguientes:
Presa derivadora, con barraje móvil y compuerta de purga
Bocatoma, con rejilla, compuerta de admisión y desgravador
Desarenador
Cámara de carga con vertedero de excedencias
Conducto en baja presión en tubería GRP y túnel
Chimenea de equilibrio
Conducto forzado en acero
Casa de máquinas con turbinas Francis
Canal de restitución al río Mónzón
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2.0 OBJETIVO
El objetivo del proyecto es incrementar la generación de potencia y energía hidroeléctrica en
la región para abastecer al Sistema Interconectado Nacional.
El proyecto reviste especial interés por el origen de la energía producida y la creciente
demanda que se presenta en la Región Norte del país.
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3.0 UBICACIÓN
La ubicación política de la Central Hidroeléctrica 8 de Agosto se encuentra en el distrito de
Monzón, provincia de Humalíes y departamento de Huánuco.
La central hidroeléctrica se ubica en las cercanías del pueblo de Maravillas y para la
construcción de ésta, se ha previsto la construcción y mejoramiento de accesos hacia los
frentes de obra.
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4.0 VÍAS DE ACCESO A LA ZONA
La zona es accesible a través de la carretera asfaltada Lima – Cerro de Pasco – Ambo –
Huánuco – Tingo María. A partir de Tingo María, el acceso hacia los poblados de Cachicoto,
Monzón y Maravillas, se realiza vía carretera afirmada en regular estado de conservación; a
partir de ésta última localidad, parte una trocha peatonal hacia la captación del proyecto de la
central hidroeléctrica 8 de Agosto, siguiendo la margen derecha del río Aucantagua.
El acceso hacia la casa de máquinas proyectada se realizaría mediante una carretera afirmada
que se inicia por un desvío de la carretera existente alcanzando una longitud de 505 m.
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5.0 ESTUDIOS BÁSICOS DE INGENIERÍA
5.1 TOPOGRAFÍA
Los trabajos ejecutados abarcaron las siguientes áreas:
La zona de captación, desarenador y cámara de carga a escala 1/500.
Conducción y zonas de cruce de quebradas a escala 1/500.
Portal de inicio y salida del túnel de conducción a escala 1/500.
Zona de tubería forzada a escala 1/500.
Zona de casa de máquinas y canal de descarga a escala 1/500.
Accesos existentes y proyectados a escala 1/500.
Zona de patio de llaves de llegada a escala 1/500.
Ubicaciones de las calicatas ejecutadas.
Para estos levantamientos topográficos de detalle, se tomó como sistema de referencia el
punto del IGN SIRGAS, ubicado en la Plaza de Armas de Tingo María.
El sistema de coordenadas considerado es el PSAD 56, conforme a lo coordinado con
Generación Andina.
La medición geodésica fue realizada con equipo GPS de tipo diferencial con lecturas
simultáneas de señales de satélite con un mínimo de dos receptores.
Se establecieron en total 16 puntos de control en el área del proyecto.
La poligonal de control consideró como base los puntos de referencia GPS traslocados en la
zona de las obras. Esta poligonal permitió establecer puntos de apoyo para el levantamiento
de los diferentes sectores de las áreas de Estudio.
Los levantamientos de superficie y detalles fueron realizaros por el Método de Radiación.
Los equipos utilizados permiten determinar la posición espacial de los puntos con un error de
+/- 3 mm.
La información generada en campo y almacenada en las estaciones en formato vectorial se
procesó empleando el Programa STARNET para el cálculo de coordenadas y ajuste de redes.
Toda la información fue procesada con parámetros geodésicos para el Sistema PSAD 56.
Las mediciones para cada levantamiento fueron realizadas con el detalle suficiente a las
escalas indicadas. Los levantamientos topográficos consideran detalles de relieve, cursos de
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agua, exterior de viviendas existentes, carreteras, postes, entre otros.
Se realizó la restitución fotogramétrica digital de un total de 1 059,01 hectáreas de la zona de
interés del proyecto a escala 1/5000 e intervalos de curvas de nivel 5 m
En el Anexo A – Topografía, se detallan los procedimientos y cálculos realizados para el
desarrollo de estos trabajos y se incluyen los planos topográficos respectivos.
5.2 HIDROLOGÍA
El proyecto de la Central Hidroeléctrica 8 de Agosto se desarrolla en la parte alta de la cuenca
del rio Monzón, en el río Aucantagua.
El río Aucantagua forma parte del sistema hidrográfico del río Monzón, afluente principal del
río Huallaga, perteneciente a la vertiente del Atlántico.
El proyecto de la C.H. 8 de Agosto utilizará los recursos del río Aucantagua, aprovechando un
área aproximada de 318 km2 como se muestra en el Cuadro Nº 5.1.
Cuadro Nº 5.1
PARÁMETROS DE LA CUENCA DEL RIO AUCANTAGUA
DESCRIPCIÓN UNIDAD CUENCA
RÍO AUCANTAGUA
Área de la cuenca km2 317,89
Perímetro de la cuenca km 85,36
Longitud del río principal desde la naciente km 33,45
Pendiente del río principal m/m 0,09
Altitud Media de la Cuenca msnm 3 450
Fuente: Estudios de Prefactibilidad – Generación Andina Elaboración: El Consultor
5.2.1 Precipitación
El régimen de precipitación de la cuenca del río Monzón ha sido analizado con respecto a la
altitud geográfica del lugar. El resultado de este análisis confirma una relación entre la
precipitación y la altitud.
No se cuenta con información de precipitación dentro de la cuenca para altitudes mayores a
los 900 msnm. Sin embargo la tendencia de la curva estimada, muestra que la precipitación
media anual para altitudes de 4 000 msnm podrían alcanzar a los 2 500 mm/anuales. El
comportamiento real de la precipitación en la parte alta de la cuenca interesada solo será
verificado cuando se disponga de información dentro de las cuencas.
La consideración de las estaciones pluviométricas Carpish ubicadas a 2 705 y 1 950 msnm y
su precipitación media anual, permiten estimar una curva de Precipitación – Altitud probable
para la cuenca.
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Gráfico Nº 5.1
CURVA PRECIPITACIÓN – ALTITUD
CACHICOTO
TINGO MARIA(SENAMHI)
AUCAYACU
TINGO MARIA(UNAS)
PICOTA
SHAMBOYACU
PILLUANA
TINGO DE PONAZA
Carpish (2705 msnm)
Carpish (1950 msnm)
y = -0.0008x2 + 3.0774x + 711.4R² = 0.6183
r = 0.786
100.00
1,000.00
10,000.00
100.00 1,000.00 10,000.00
PR
ECIP
ITA
CIO
N (m
m)
ALTURA (m.s.n.m.)
PRECIPITACION - ALTITUD
Elaboración: El Consultor
La información analizada de las estaciones pluviométricas de la cuenca del Monzón y de
cuencas vecinas y el análisis de variación de las precipitaciones con la altitud, fue utilizada
para la elaboración y definición del plano de isoyetas de la cuenca, para establecer la probable
masa de agua precipitada sobre toda la extensión de la cuenca interesada.
Con el mapa de isoyetas elaborado, se determinó la precipitación media anual en la cuenca del
río Aucantagua, a la altura de la captación de la central propuesta.
Cuadro Nº 5.2
PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL - CUENCA DE INTERÉS
SUB CUENCA ÁREA (km2)
PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL (mm/año)
Captación C.H. 8 de Agosto 318,0 3 700
Elaboración: El Consultor
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5.2.2 Caudales
La información disponible de caudales mensuales, proviene de la estación hidrométrica de
Puente Bella, ubicada en el río Monzón en las cercanías de Tingo María y la de estación
hidrométrica Chinchavito ubicada en el río Chinchao antes de su afluencia al rio Huallaga,
que entraron en operación en 1978 y operaron hasta 1998 y 1986 respectivamente.
El análisis estadístico de la información de caudales mensuales de la estación Chinchavito, se
realizó utilizando técnicas de correlación con la información disponible de la estación Puente
Bella.
La extrapolación de los caudales mensuales al punto de captación se realizó utilizando la
relación entre áreas y sus precipitaciones medias, tomando como base la estación
Hidrométrica Chinchavito (359 km2) con un periodo de registros extendidos de 49 años. La
descripción de la metodología utilizada y los caudales mensuales generados para el periodo
1964-2011 se encuentra descrita en el Estudio Básico de Hidrología.
Cuadro Nº 5.3
CAUDALES MEDIOS MENSUALES GENERADOS – PUNTO DE CAPTACIÓN
AÑO Caudales medios mensuales (m3/s)
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROMEDIO
Media 32,36 38,71 37,82 31,20 20,15 14,11 9,33 9,56 13,13 17,71 22,19 27,33 22,80
Max 63,38 70,19 47,15 47,15 36,65 32,45 27,23 24,29 27,23 25,80 39,67 41,61 33,24
Min 22,78 25,11 28,77 19,68 11,94 6,34 5,11 5,16 8,32 8,54 12,78 19,02 18,23
Elaboración: El Consultor
5.2.3 Curva de Duración
Con la información de caudales mensuales generados en el punto de captación, se estableció
la curva de duración y los caudales para diferentes porcentajes de persistencia.
Cuadro Nº 5.4
CAUDALES MENSUALES PARA DIFERENTES PORCENTAJES DE PERSISTENCIA
PERSISTENCIA (%)
CAUDALES MENSUALES Q (m3/s)
99 6,7
95 8,2
90 9,3
75 13,4
50 20,9
20 33,9
Elaboración: El Consultor
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5.2.4 Caudal Ecológico
La determinación del caudal ecológico se ha realizado utilizando el método del 10%, ya que
la información disponible se ajusta mejor a este método.
Esta metodología aun no se encuentra normada por la Autoridad Nacional del Agua o el
Ministerio del Ambiente. Sin embargo es la metodología o el cálculo más aceptado.
En un futuro cuando la determinación del caudal ecológico sea normado y reglamentado por
las autoridades del Gobierno, los valores considerados en el presente estudio, de ser
favorables, podrían ser evaluados y modificados adecuándonos al nuevo reglamento.
Cuadro Nº 5.5
CAUDAL ECOLÓGICO
SUB CUENCA ÁREA (km2)
CAUDAL MEDIO ANUAL (m3/s)
CAUDAL ECOLÓGICO (10%) (m3/s)
C.H. 8 de Agosto 318 22,8 2,28
Elaboración: El Consultor
5.2.5 Máximas Avenidas
El análisis de avenidas se ha realizado para estimar las máximas avenidas probables para
diferentes períodos de retorno en el punto proyectado de captación y de descarga de la central
hidroeléctrica 8 de Agosto.
En la zona del proyecto no se cuenta con información que permita determinar el caudal
máximo de avenida para diferentes periodos de retorno. Debido a esto se ha procedido a
estimar las descargas máximas para diferentes períodos de retorno, utilizando el
procedimiento de Análisis Regional de las Avenidas en los Ríos del Perú, 1979, apoyado en
las Curvas Envolventes de Creager.
Cuadro Nº 5.6
CAUDALES DE MÁXIMA AVENIDA PARA DIFERENTES TIEMPOS DE RETORNO
CENTRAL HIDROELÉCTRICA
CONTROL AREA (km2)
CAUDAL DE AVENIDA (m3/s)
Tiempo de retorno (años)
10 25 50 100 200 500
8 DE AGOSTO Captación 318,0 172 240 292 344 395 463
Descarga 705,0 307 430 522 615 707 922
Elaboración: El Consultor
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5.3 GEOLOGÍA
Esta central está ubicada aproximadamente en las siguientes coordenadas UTM (PSAD 56): 8
968 538 N, 338 606 E.
El acceso a la zona se lleva a cabo por la margen derecha del río Aucantagua (afluente del río
Monzón) a la altura del poblado de Maravillas (Foto Nº 01).
Foto N° 01 Acceso por la margen derecha del río Aucantagua a la altura del poblado de Maravilla (foto tomada aguas arriba).
5.3.1 Rasgos geomorfológicos
Zona de Captación y desarenador
Las obras de captación han sido ubicadas aguas abajo de la confluencia de los ríos Pan de
Azúcar y Anayunga. La pendiente de la ladera rocosa en la margen izquierda es bastante
pronunciada (80° - 90°); mientras que, en la margen derecha, los depósitos aluviales,
constituidos por bolonería de tamaños heterogéneos y bloques subangulosos, presentan
pendientes de 30° a 40°.
Conducción
La conducción se proyecta realizar por la margen derecha del río Aucantayacu, la morfología
del tramo entre la zona de toma y zona de caída corresponden a una ladera con pendiente
moderada a baja (30° aproximadamente). La zona, como en todos los casos, está cubierta con
vegetación y se requerirá la realización de accesos para la conformación de la plataforma de
conducción.
Zona de caída y casa de máquinas
Corresponde a una ladera de pendiente uniforme con una inclinación de 45°
aproximadamente. Tanto en la zona de caída como en la casa de máquinas es usada como
campo de cultivo parcialmente. La zona de la casa de máquinas corresponde a una terraza
amplia en la orilla de la margen derecha del río Monzón.
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5.3.2 Unidades litoestratigráficas
El tipo de roca predominante en la zona son Rocas Metamórficas pertenecientes al
Precámbrico como esquistos, fillitas, gneis y pequeñas proporciones de pizarras. Según los
bloques y cantos que se presentan en el cauce del río Aucantayacu, aparte de las rocas
anteriormente mencionadas también hay presencia de areniscas cuarcíferas a cuarcitas de
coloración rojiza.
5.3.3 Estructuras Geológicas
En la zona de toma, en la margen izquierda del río Aucantayacu, la roca presenta poco
diaclasamiento vertical. La conducción parece estar pasando por un deslizamiento. En la zona
del túnel posiblemente pase una falla, para lo cual se ejecutaron perforaciones.
5.3.4 Geodinámica externa
En la zona generalmente se observa deslizamientos y desmoronamientos en las partes altas de
fuerte pendiente. Los agentes geodinámicos más importantes que intervienen en el modelado
de la superficie de la zona son:
El agua, tanto fluvial como pluvial, produce cambios en el relieve. La confluencia de las
aguas procedentes de las quebradas Pan de Azúcar y Anayunga, da como resultado la crecida
del río Aucantayacu, originando inundaciones y acumulación de sedimentos, bloques y
gravas que podrían perjudicar la obra de captación.
Este proceso generalmente ocurre entre los meses de diciembre a abril, épocas donde las
lluvias son abundantes.
Por su parte, la cobertura vegetal produce efectos contra el impacto directo de la lluvia, ya sea
por dispersión o quiebre de la energía de las aguas de escurrimiento superficial; aumenta la
permeabilidad y porosidad de los suelos por acción de las raíces. Así mismo aumenta la
capacidad de retención de agua. Esto se presenta en mayor proporción en la margen derecha
del río Aucantayacu donde pasará la conducción.
Las fuerzas de gravedad, en conjunto con el agua, podrían producir deslizamientos, la zona no
presenta indicio alguno de que ocurra este tipo de fenómeno o, en su defecto, los producidos
ya están estables.
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5.3.5 Características geológicas de la obra proyectada
Captación
Estribo Izquierdo: Se involucrará a un macizo rocoso de naturaleza esquistosa, bastante
competente y poco fracturado, es decir, de buenas características para el empotramiento del
estribo izquierdo.
Estribo Derecho: Se afectará a depósitos aluviales con abundante bolonería de roca
competente, de 0,5 a 1 m de diámetro, embebidos en una mezcla de cantos y grava con algo
de arena. El terreno es permeable y de alta capacidad portante, con necesidad de
confinamiento o fijación para garantizar su estabilidad y tratamientos para su
impermeabilización.
Base: Se estima que involucrará a depósitos de características similares al indicado para el
estribo derecho.
Desarenador
El desarenador y acueductos comprendidos entre el barraje y el inicio de la conducción, se
emplazaran sobre los depósitos aluviales antes descritos, con presencia de algunos grandes
bloques de roca competente, con diámetros en el orden de 2 a 5 m.
Si bien el terreno presenta buena capacidad portante, el diseño de las estructuras deberá
contemplar medidas de confinamiento y/o fijación de sus componentes, a efectos de
garantizar su estabilidad y, por ende, la seguridad de las obras.
Tubería de Conducción
El eje de la conducción involucrará a los tipos de terrenos que se indican a continuación,
cuyos metrados, estimados en porcentaje de la longitud total, son:
Roca fija: 5%, de los cuales, constituida por roca fracturada de naturaleza esquistosa.
Roca agrietada: 20%, conformada por grandes bloques de roca competente desprendidos de
taludes de roca adyacentes.
Roca suelta: 35%, consistente en bloques de roca competente con diámetros de 0,5 a 2 m,
excepcionalmente de mayores diámetros, con relleno detrítico poco denso. Considerar la
posibilidad de ocurrencia de filtraciones locales.
Depósitos: 40%, constituidos por mantos detríticos limo arcillosos que yacen sobre roca
suelta o roca agrietada. Se estima que un 80% de la longitud en este tipo de terrenos (tramo
final de la tubería), presentará problemas de filtraciones.
En los dos primeros casos, la excavación deberá considerar trabajos de voladura en masa; para
el tercer caso, considerar excavación mecanizada y voladura puntual; finalmente, para el caso
de los depósitos, considerar excavación mecanizada y, eventualmente, voladura puntual,
acompañados de medidas para el drenaje de las aguas de infiltración.
Túnel de Conducción
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Considerando las características del macizo rocoso, investigados mediante perforaciones
diamantinas con continua recuperación de testigos, y su posible deterioro en los portales y
sectores de escaso encampane, además de la experiencia en estudios en terrenos similares, se
estima que los trabajos de excavación involucrará los siguientes tipos de roca:
Roca Tipo II : 10 %
Roca Tipo III : 60 %
Roca Tipo IV : 30 %
Conducto Forzado
La mayor parte del conducto a presión se emplazaría sobre una ladera de moderada pendiente
(40° en promedio), constituida por depósitos deluvio-coluviales, compuestos por una mezcla
poco densa de material limo-arcilloso con cascajo y fragmentos de roca de naturaleza
esquistosa. Los depósitos, cuyo espesor varía entre 1 (parte superior) y varios metros (parte
inferior), yacen sobre bloques de roca o roca agrietada. Se estima que los primeros 50 m
(parte superior) se emplazarán sobre un talud empinado (aproximadamente de 50°)
conformado por roca esquistosa fracturada.
Para efectos de diseño de las obras, en el caso de los depósitos considerar valores de
capacidad portante en el orden de 3 (parte superior) a 5 Kg/cm2 (parte inferior).
Chimenea de Equilibrio
Se estima que la chimenea de equilibrio se emplazará en esquistos bastante fracturados (Roca
Tipo III), apartado de cauce de drenaje natural.
El diseño deberá considerar medidas de protección ante la posibilidad de ocurrencia de
desprendimientos de la parte superior del talud rocoso.
Casa de máquinas
La casa de máquinas y obras de restitución involucrarán a la parte inferior de depósitos
deluvio-coluviales, caracterizado por la presencia de bloques de roca embebidos en material
areno-arcilloso poco denso. El elevado contenido de fragmentos y bloques de roca, permiten
asumir para el terreno una capacidad portante, similar al indicado para el caso de la parte
inferior de la tubería a presión.
Las obras deberán considerar muros de protección en el borde adyacente al río, a fin de
garantizar el confinamiento de los materiales constituyentes del depósito, así como evitar o
atenuar su erosión en tiempos de crecidas.
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6.0 DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS
La Central Hidroeléctrica 8 de Agosto aprovechará un caudal de 18 m3/s, con un salto bruto
de 145 m, para generar en una central ubicada en superficie, 19,83 MW y producir 141 GWh
de energía media anual.
El esquema hidráulico de la Central estaría constituido por las siguientes obras:
Presa derivadora, con barraje móvil y compuerta de purga
Bocatoma, con rejilla, compuerta de admisión y desgravador
Desarenador
Cámara de carga con vertedero de excedencias.
Conducto en baja presión en tubería GRP y Túnel.
Chimenea de equilibrio.
Conducto forzado en acero
Casa de máquinas con turbinas Francis.
Canal de restitución al río Monzón.
Complementariamente las obras civiles involucran los Caminos de acceso a todos los
componentes de la Central hidroeléctrica y la elaboración de la plataforma de la subestación.
A continuación se describen las características principales de estas obras.
6.1 OBRA DE DERIVACIÓN
El barraje móvil de derivación emplazaría su eje a 56 m aguas abajo de la confluencia de las
quebradas Ayanunga y Pan de Azúcar, sobre el río Aucantagua.
El barraje tiene la función de elevar el nivel del agua, para garantizar la derivación de 18
m3/s. La cota al nivel de operación normal (NAMO) será la 1 165,70 msnm y la cota para el
nivel que permite evacuar la crecida de diseño, para un período de retorno de 500 años igual a
463 m³/s, es 1 169,45 msnm.
El barraje móvil estará provisto de 3 compuertas de descarga y una compuerta de purga. Las
compuertas serán del tipo vagón de 4,80 m de ancho y 3,70 m de altura, con clapetas de 1,00
m de altura, la solera de las compuertas se ubicaría en la cota 1 161 msnm. Cada vano contará
con una guía para la colocación de una ataguía para las operaciones de mantenimiento de las
compuertas y de los canales de descarga. La cota de la plataforma de operaciones estará a 1
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170,50 msnm, lo que permitirá la evacuación de la crecida de diseño previendo la no abertura
de una de las compuertas.
Para mantener la bocatoma libre de sedimentos en época de caudales reducidos, se ha previsto
construir un canal de limpia contiguo a la toma; accionado por una compuerta plana
sumergida de 2,00 x 2,50 m y bajo la toma un ducto de purga en concreto armado accionados
por una compuerta plana, que servirá adicionalmente para la descarga del caudal ecológico.
La solera del barraje móvil contará con una poza amortiguadora de 25 m de longitud de
constitución robusta para soportar las condiciones de flujo en la zona y el arrastre de fondo.
Su superficie estará protegida con roca canteada de buena calidad, protegiéndose el inicio y
fin de la solera aguas arriba y aguas abajo con rip-rap de piedras de 0,80 m de diámetro
medio.
Las operaciones de limpieza del cauce y del canal de limpia serán establecidas de acuerdo a
las condiciones que presente el río durante las diversas épocas del año, debiendo los
operadores estar debidamente instruidos para su correcta operación. Ver plano 8AGO-2000
(2-2).
6.2 BOCATOMA
La obra de toma se ubicará sobre la margen derecha del río Aucantagua, inmediatamente
aguas arriba del eje del barraje móvil. Su capacidad de captación será igual a 18 m3/s para
permitir la generación de hasta 19,83 MW de potencia.
El umbral de entrada se ubicará a la cota 1 163,50 msnm y la plataforma de maniobras a la
cota 1 170,50 msnm, que prevé el caso de no abertura de una de las compuertas del barraje
derivador durante la crecida de diseño.
Contará con dos ventanas de captación de 4,50 m de ancho y 2,30 m de alto, separadas por un
pilar y provistas de rejas finas. Aguas abajo se ubicarán dos compuertas de 3,40 m de ancho
por 2,30 m de alto para el control de ingreso al sistema, siendo conducidas las aguas por un
canal hacia las naves desarenadoras.
Para mantener el ingreso de la bocatoma limpio de materiales arrastrados por el río se ha
previsto debajo de la toma un canal de purga que será accionado por una compuerta de 1,60 x
1,50 m.
Las operaciones de limpieza del cauce y del desgravador será establecido de acuerdo a las
condiciones que presente el río durante las diversas épocas del año, debiendo los operadores
estar debidamente instruidos para la correcta operación de las descargas. Ver plano 8AGO-
2001.
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva 6.3
SZ-12-345/004 Rev.01 SCL\R:\SZ-12-345\SZ-12-345-004\PARTE I\MEMORIA DESCRIPTIVA OC.DOC
6.3 DESARENADOR
El desarenador se ubica aguas abajo de la estructura de captación y constará de los siguientes
componentes:
Transición de entrada
Desarenador propiamente dicho
Sistema de purga de finos
Conducto de evacuación
Vertedero de salida
La transición de entrada tiene una longitud de 9 m y permitirá el paso de la sección
rectangular del canal aguas arriba, a la sección rectangular de cada nave del desarenador
propiamente dicho.
El desarenador propiamente dicho, consta de 2 naves de 5,00 m de ancho y 3,50 m de altura
efectiva, cada nave tiene una longitud de 80 m y permitirá la decantación de los sedimentos
finos con partículas mayores o iguales a 0,20 mm.
En el fondo de cada nave se ubicará un canal de limpia para las operaciones de purga, con
pendiente 1,75%, además de compuertas de purga y conductos de evacuación para que
durante la operación de limpieza, se descarguen los sedimentos eliminados hacia el río.
Al final de cada nave se ubica un vertedero con umbral en la cota 1 164,60 y que permitirá el
paso del caudal aguas abajo del desarenador.
La limpieza del material depositado, se realizará por nave para no interrumpir la operación de
la central cerrando el ingreso de agua a la nave considerada y abriendo la descarga de fondo.
Una vez vaciada la nave se procederá a abrir la compuerta de admisión, que al paso del agua y
con reducido volumen de sedimentos y gran energía, limpiará el material depositado en la
nave descargándolo hacia el río. Concluida la limpieza se procederá al cierre de la compuerta
de descarga hasta el llenado de la nave para continuar con la operación normal del
desarenador y de la central. Ver plano 8AGO-2005.
6.4 CÁMARA DE CARGA
A continuación del vertedero ubicado al final de las naves desarenadoras se ubicará la cámara
de carga.
Está conformada por una estructura de concreto de ancho variable de 11,0 m al inicio y 5 m
al final. Su volumen será del orden de los 300 m3 para absorber variaciones de caudales
generados por el estatismo de las máquinas. Su profundidad al inicio del ducto de conducción
a presión será de 8,00 m. Antes de la entrada al ducto en baja presión, se ha previsto instalar
la rejilla de 4,20 x 4,20 m, con pendiente 6:1. Aguas abajo al inicio de la tubería de baja
presión, se ubicará una compuerta plana de seguridad que servirá como elemento de
protección.
Los excesos podrán ser descargados directamente al río por un vertedero lateral con capacidad
igual a 36 m3/s.
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva 6.4
SZ-12-345/004 Rev.01 SCL\R:\SZ-12-345\SZ-12-345-004\PARTE I\MEMORIA DESCRIPTIVA OC.DOC
La cota de coronamiento de los muros de la cámara de carga será de 1 165,50 msnm.
Los niveles característicos de la Cámara de carga serán los siguientes:
Nivel de operación normal N.A.M.O 1 164,30 msnm
Nivel de operación mínimo N.A.M.I 1 162,50 msnm
Nivel máximo extraordinario N.A.M.E 1 165,18 msnm
Nivel del umbral del vertedero de excedencias 1 164,30 msnm
Se contará también con un sistema de control de niveles de agua, para en caso de registrarse
niveles bajos, actúen dando señales de alerta, pudiendo hasta sacar de servicio a los grupos
generadores en caso de no recibirse los caudales de operación requeridos por las máquinas, e
impedir el vaciado de la conducción. Ver plano 8AGO-2008.
6.5 SISTEMA DE CONDUCCIÓN El sistema de conducción está constituido por un tramo de 3 243 m de tubería en GRP y un
tramo de túnel de 897,60 m de longitud.
Tubería enterrada
Se inicia en la Cámara de Carga y se desarrolla hasta la progresiva 3+240 correspondiente a la
entrada del túnel. La capacidad de conducción será de 18 m³/s.
El conducto en baja presión ha sido proyectado en tubería de Poliester reforzada con fibra de
vidrio (GRP), de sección variable a lo largo de su recorrido con diámetros entre 2 500 mm y 2
300 mm e instalado en una zanja excavada. Irá apoyada a lo largo de su extensión sobre
material granular y estará cubierta con material seleccionado hasta el tope superior de la
misma. El espacio excavado restante, hasta el nivel del terreno natural, se cubre con relleno
común compactado. La cobertura mínima no deberá ser menor a 1,20 m. A lo largo de su
desarrollo se han previsto anclajes de concreto en el arranque, los cambios de pendiente
vertical y horizontal y en todos aquellos puntos donde se requiera.
La sección tipo propuesta consta de una plataforma superior de 7,80 m de ancho, que
constituirá durante la fase operativa el camino de servicio de la tubería y será tratada mediante
un lastrado artificial y en los tramos que se requiera irá protegida con roca asentado con
concreto. Se ha dispuesto también de una cuneta que garantice el drenaje longitudinal de la
traza.
El trazo en planta se ubica entre el camino de acceso a la toma y la margen derecha del río
Aucantagua. El alineamiento de la tubería se desarrolla en el tramo inicial sobre la margen
derecha del río Aucantagua, en los tramos que el trazo se aproxima al río será debidamente
protegido, tal como se muestra en las secciones típicas del plano (ver plano 8AGO-2021).
Se dispondrá también, en las zonas que así lo requiera el trazado, un adecuado drenaje
transversal.
El eje de la conducción involucrará a los tipos de terrenos que se indican a continuación,
cuyos metrados, estimados en porcentaje de la longitud total, son:
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva 6.5
SZ-12-345/004 Rev.01 SCL\R:\SZ-12-345\SZ-12-345-004\PARTE I\MEMORIA DESCRIPTIVA OC.DOC
Roca fija: 5%, constituida por roca fracturada de naturaleza esquistosa.
Roca agrietada: 20%, conformada por grandes bloques de roca competente desprendidos de
taludes de roca adyacentes.
Roca suelta: 35%, consistente en bloques de roca competente con diámetros de 0,5 a 2 m,
excepcionalmente de mayores diámetros, con relleno detrítico poco denso. Se considera la
posibilidad de ocurrencia de filtraciones locales.
Depósitos: 40%, constituidos por mantos detríticos limo arcillosos que yacen sobre roca
suelta o roca agrietada. Se estima que un 80% de la longitud en este tipo de terrenos (tramo
final de la tubería), presentará problemas de filtraciones.
Túnel de Conducción El túnel de conducción con una longitud total de 897,60 m, será de sección tipo baúl de 2,5 m
de alto y 2,5 m de ancho, que se inician al final de la tubería de GRP seguida de una
transición hasta la sección del túnel propiamente dicho, la parte inicial y final del túnel en un
tramo de 100 m a cada lado será blindado en acero de sección circular.
El diámetro de excavación de 2,90 m del túnel ha sido determinado en función al requerido
para su excavación y posterior revestimiento en concreto f’c= 210 kg/cm2 y 0,20 m de
espesor, el tramo inicial y final blindado será embebido en concreto de las mismas
características, de sección circular de 2,50 m de diámetro.
Para la estimación de costos de las obras de conducción se ha previsto en porcentaje, los tipos
de roca que interesarán la excavación del túnel:
Roca Tipo II : 10 %
Roca Tipo III : 60 %
Roca Tipo IV : 30 %
La excavación se prevé que se realizará por dos frentes de trabajo, uno a cada extremo de
túnel. Para lo cual se ha previsto la implementación de los accesos respectivos.
Las secciones de excavación y el detalle del sostenimiento requeridos para cada tipo de roca
se muestran en el plano 8AGO-2030 (2/2).
6.6 CHIMENEA DE EQUILIBRIO
La chimenea de equilibrio se ubicará en la progresiva 3+940 y será excavada en roca. La
sección con 2,50 m de diámetro será revestida de concreto desde la clave del túnel hasta la
cota 1 165,00 msnm, a partir de la cual se ensancharía a un diámetro de 7,5 m hasta la cota 1
187 msnm que será estabilizada con concreto lanzado.
Las características operativas serían las siguientes:
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva 6.6
SZ-12-345/004 Rev.01 SCL\R:\SZ-12-345\SZ-12-345-004\PARTE I\MEMORIA DESCRIPTIVA OC.DOC
En el caso de la salida brusca de dos unidades, el nivel máximo del agua alcanzaría a
la cota 1 184,00 msnm.
En la caso de arranque de una máquina, el nivel mínimo de agua no deberá ser inferior
a la cota 1 119,24 msnm.
La Chimenea de equilibrio parte del túnel de conducción, 197,45 m aguas abajo del portal de
salida del túnel. Será vertical del tipo no vertiente.
La parte superior de la chimenea terminará en una cámara en superficie construida sobre una
plataforma excavada y conformada, que servirá durante el proceso constructivo, como
plataforma de operación y que se conectará con el acceso a la chimenea de equilibrio.
6.7 CÁMARA DE VÁLVULAS
Al final del túnel de conducción se ha ubicado la Cámara de Válvulas provista de una válvula
mariposa de seguridad de 2,50 m de diámetro.
El propósito de esta válvula será la de proteger a las obras civiles del salto y la Casa de
Máquinas de daños por la rotura o pérdidas de agua de la tubería.
La Cámara de Válvulas, tendrá un ancho de 13,0 m (medido perpendicularmente al eje de la
tubería), 15,0 m de longitud y 13,0 m de altura. La entrada se realizará por el camino de
acceso, construido para los requerimientos de la obras de túnel.
6.8 TUBERÍA FORZADA
A partir del portal de salida del túnel, el transporte de agua hasta las turbinas continúa por una
tubería de Acero de sección variable desde 2,5 m a 2.3 m de diámetro. Todo el tramo de
tubería será expuesta, apoyada sobre sillas de concreto y anclada sobre bloques de concreto.
La longitud total de la tubería, siguiendo su eje, a partir del final del portal de salida hasta el
comienzo de la bifurcación horizontal, es de 113 m.
Al final de su desarrollo se ha considerado una bifurcación y tuberías de menor diámetro hasta
cada turbina. Este último tramo estará embebido en concreto. El pantalón de distribución y
tuberías de conducción de 1,70 m de diámetro y 33,70 m de longitud total hasta la Casa de
Máquinas.
En este estudio se asumió que la tubería se montará en tramos de 8,0 m.
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva 6.7
SZ-12-345/004 Rev.01 SCL\R:\SZ-12-345\SZ-12-345-004\PARTE I\MEMORIA DESCRIPTIVA OC.DOC
6.9 CASA DE MÁQUINAS
La Casa de Máquinas será en superficie, ubicada en la margen derecha del río Monzón, sobre
una plataforma conformada para tal fin en la cota 1 021,35 msnm, ocupando un área de 2 313
m2.
La cota de descarga será 1 019,28 msnm, que garantiza una descarga libre al río en
condiciones de flujo de estiaje y caudal medio. Durante el período de las avenidas y en
particular con la máxima avenida de diseño la descarga será interesada por el nivel en el río, 1
022,94 msnm, pero la central podría continuar operando, dependiendo de las
recomendaciones dadas por los fabricantes de las unidades.
Las turbinas dispondrán de un salto bruto de 145 m y para el máximo caudal turbinable, un
salto neto de 128 m que permitirán generar hasta 9,92 MW por grupo.
La casa de máquinas corresponde a un edificio con una estructura de acero y cimientos de
concreto reforzado. Las dimensiones serían de 13,60 m de ancho, 36,70 m de longitud y
10,70 m de alto.
La casa de máquinas de la central estará dividida en dos zonas, una en la que estarán
emplazados los equipamientos electromecánicos turbina-generador y su equipamiento
asociado y otra en la que estará instalado el equipamiento eléctrico, de la subestación y de
instrumentación y control, para lo que se dispone de una oficina con sus respectivos servicios
higiénicos.
En el área de montaje y desmontaje de la casa de máquinas, se dispondrá de un puente-grúa
de 50 Tn accionado eléctricamente, para movilizar la maquinaria de la central, el mismo será
soportado por columnas metálicas.
Cada una de las zonas contará con una cubierta independiente de láminas esmaltadas
corrugadas, la fachada tendrá ventanas exteriores y estará dotada de una ventilación por
medio de rejillas. La cubierta de la nave central será a dos aguas mientras que la cubierta del
edificio adosado será a un agua.
La Casa de Máquinas albergará dos unidades generadoras Francis de eje horizontal, siendo la
energía producida evacuada por cables en 13,8 kV hacia el patio de llaves.
Contará también con órganos de cierre, válvulas mariposas a la salida de los tubos de
alimentación y ataguías en correspondencia al canal de descarga, así como los sistemas de
control, drenaje y refrigeración.
El patio externo o de salida que servirá como lugar de maniobras será una plataforma en la
cota 1 021,35 msnm, conformada por material de relleno confinada en el lado contiguo al río
de un contrafuerte de concreto.
Las aguas turbinadas por cada una de las unidades de generación se restituyen al río Monzón,
mediante canales de descarga que serán de concreto armado y tendrá una sección rectangular
de 5,00 m de ancho, 5,50 m de altura y 13,70 m de longitud aproximada. Contará con una
compuerta de emergencia.
La zona de restitución al río será protegida con roca de diámetro medio de 0,80 m.
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva 6.8
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6.10 OBRAS DE DESVÍO
Para la construcción de las estructuras de captación se ha previsto preliminarmente realizar el
encauzamiento del río Aucantagua en la zona de obras, sobre la margen derecha, para permitir
la construcción de dos vanos de descarga y posteriormente derivar el río por el tramo
construido y construir el muro de la toma, el canal de limpia y el vano restante de descarga.
La zona de trabajo será aislada mediante una ataguía de materiales sueltos, que permitirán
dejar en seco la zona de cimentación de la parte del barraje en construcción.
Una vez construida esta parte se procederá a desviar el río por la compuerta de limpia y dejar
en seco la zona de la presa derivadora.
A continuación se presentan las características más importantes de la C.H. 8 de Agosto.
Cuadro 6.1
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA C.H. 8 DE AGOSTO
OBRAS DERIVACIÓN Y CAPTACIÓN
Caudal de Diseño, m3/s 18
Nivel Máximo Normal de Operación, m.s.n.m. 1 165,70
Nivel Máximo Extraordinaria, m.s.n.m. 1 169,45
Crecida de Diseño del Vertedero (Tr=500 años), m3/s 463
Longitud de barraje móvil, m 21
Número de compuertas del barraje 03 tipo vagón con clapeta
Toma 02 Compuertas tipo vagón+ 02 Compuerta tipo vagón de purga
DESARENADOR
Longitud, m 80
Ancho y profundidad efectiva, m 5 / 3,5
Diámetro de la partícula a eliminar, mm
0,2 con 88% de eficiencia
CÁMARA DE CARGA
Nivel de agua máxima ordinaria, m.s.n.m. 1 164,30
Nivel de agua máxima extraordinaria, m.s.n.m. 1 165,18
Longitud del vertedero (m) 20
SISTEMA DE CONDUCCIÓN
Tubería/ diámetro/longitud, m GRP, Variable 2,50-2,3 / 3 243
Túnel/ diámetro/longitud, m Revestido concreto/2,50/697,60 Blindaje de acero/2,50/200
Chimenea de equilibrio/diámetro/altura, m Revestida concreto/2,50-7,50/109
TUBERÍA FORZADA
Tubería tipo Acero
Diámetro, m Variable 2,50-2,30
Longitud, m 146,70
CASA DE MÁQUINAS
Tipo de Casa de Maquinas Al Exterior
Canal de Descarga
Cota de Restitución, m.s.n.m. 1019,28
Caída Total Bruta, m 145
Caída Neta, m 128
Caudal de diseño, m3/s 18
Tipo de Turbina/RPM Francis eje horizontal/720
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva 6.9
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Válvulas de Entrada de Turbina Si
Número de Unidades y Tipo 2 Francis
Potencia de la Turbina kW 2 x 9 915
Potencia del Generador, kVA 2 x 11 664
Energía Promedio Anual Generada, GWh 141
Factor de Planta, % 81
Elaboración: El Consultor
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva
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7.0 EQUIPAMIENTO HIDROMECÁNICO
El equipamiento hidromecánico de la C.H. 8 de Agosto estará compuesto conforme se
describe a continuación:
(03) Compuertas de barraje móvil 4,80 x 3,70+ clapetas de 1,00 m
(01) Compuerta desripiadora 2,00 x 2,50
(01) Ataguía de compuerta barraje móvil 4,80 x 4,70
(01) Ataguía de compuerta desripiadora 2,00 x 2,50
(02) Reja fina 4,50 x 2,30
(02) Compuerta de admisión 3,40 x 2,30
(02) Reja gruesa 4,50 x 1,10
(02) Compuerta desgravadora 1,60 x 1,50
(02) Compuerta purga desarenador 1,50 x 1,40
(01) Compuerta salida 2,50 x 2,50
(03) Reja de seguridad 4,20 x 4,20
En el cuadro Nº 7.1 se muestra en detalle las características principales del equipamiento
hidromecánico.
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva 7.2
SZ-12-345/004 Rev.01 SCL\R:\SZ-12-345\SZ-12-345-004\PARTE I\MEMORIA DESCRIPTIVA OC.DOC
Cuadro 7.1
EQUIPO HIDROMECÁNICO C.H. 8 DE AGOSTO
Descripción Ubicación
Dimensión del Vano
Cantidad Tipo Accionamient
o
Nivel Normal
de Operación de agua (msnm)
Nivel máximo de agua (msnm)
Nivel de solera
(msnm)
Nivel de Plataforma
de operación
(msnm) Ancho Alto
Compuertas de barraje móvil+ clapetas Captación 4,80 3,70 3 vagón Hidráulico 1165,70 1169,45 1161,00 1170,50
Compuerta Desripiadora Captación 2,00 2,50 1 vagón Hidráulico 1165,70 1169,45 1161,00 1170,50
Ataguía de compuerta barraje móvil Captación 4,80 4,70 1 vagón Pórtico 1169,45 1169,45 1165,70 1170,50
Ataguía de compuerta desripiadora Captación 2,00 2,50 1 vagón
1165,70 1169,45 1161,00 1170,50
Reja fina Captación 4,50 2,30 2
1165,70 1169,45 1163,50 1170,50
Compuerta Admisión Captación 3,40 2,30 2 vagón Hidráulico 1165,70 1169,45 1163,50 1170,50
Reja gruesa Captación 4,50 1,10 2
1165,70 1169,45 1161,80 1170,50
Compuerta Desgravadora ducto desgravador 1,60 1,50 2 vagón Hidráulico 1165,70 1169,45 1159,50 1167,00
Compuerta purga desarenador desarenador 1,50 1,40 2 deslizante Hidráulico 1165,63 1166,56 1160,15 1167,00
Compuerta Salida Cámara de carga 2,50 2,50 1 vagón Hidráulico 1164,30 1165,18 1156,03 1165,50
Reja de seguridad Cámara de carga 4,20 4,20 3
1164,30 1165,18 1153,03 1165,50
Elaboración: El Consultor
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8.0 EQUIPO MECÁNICO
8.1 TURBINA
La central hidroeléctrica 8 de Agosto estará equipada con dos turbinas Francis de eje
horizontal, con rodete simple en voladizo, montado sobre el eje del generador, por medio de
brida de acoplamiento o buje cónico.
La turbina tipo Francis deberá ser capaz de operar en forma continua y producir la máxima
potencia para las siguientes condiciones de flujo y caída neta:
Nº de grupos 2
Caudal nominal total 18,00 m3/s
Caída neta nominal 128 m
Caudal máximo por unidad (Qmax) 9,00 m3/s
Caudal mínimo por unidad (Qmin) 2,70 m3/s
Potencia nominal por unidad 10,40 MW
Eficiencia estimada al 100% 93,00
Velocidad seleccionada 720 rpm
Altura de instalación 1 021,35 msnm
Altura de succión - 1,50 m
8.2 VÁLVULA DE ADMISIÓN
La turbina estará provista de una válvula de aislamiento ubicada inmediatamente aguas arriba
de la entrada a la turbina, con el fin de interrumpir el paso de flujo en caso de falla de la
turbina ó parada de emergencia y para permitir el vaciado de la turbina.
La válvula será del tipo mariposa de eje horizontal excéntrico. Sus características básicas son
las siguientes:
Cantidad 2
Método de cierre Contrapeso
Diámetro nominal 1 700 mm
Caudal nominal 9,00 m3/s
Tiempo de cierre normal 60 s – regulable
Tiempo de apertura normal 60 s – regulable
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8.3 VÁLVULA MARIPOSA DE EMERGENCIA
La válvula mariposa de emergencia será instalada a la salida de la cámara de carga de la
central y servirá como protección en caso de rotura ó para realizar labores de mantenimiento
y/o reparación de la tubería de presión.
Las características principales de la válvula mariposa de emergencia son las siguientes:
Diámetro 2 500 mm
Presión nominal 16 bar
Presión máxima 18,5 bar
Apertura Hidráulica
Cierre Gravedad
Dispositivo de sobre velocidad Mecánico
8.4 PUENTE GRÚA
La capacidad del puente grúa necesaria para trabajos de montaje, desmontaje y mantenimiento
de los equipos instalados en la casa de máquinas de la central será de 50 toneladas. La
capacidad final de la grúa será definida por el fabricante del generador.
Las características principales del puente grúa son:
Capacidad del gancho principal 50,0 t
Capacidad del gancho auxiliar 15,0 t
Ancho de la nave 11,00 m
Largo de la nave 33,00 m
Altura libre al piso 8,0 m
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9.0 EQUIPO ELÉCTRICO
9.1 GENERADOR
El generador será de tipo síncrono trifásico con potencia nominal aparente de 11 150 KVA,
con tensión nominal de salida de 13,8 kV, y frecuencia de 60 Hz, trabajando a una velocidad
de rotación nominal de 720 RPM y un factor de potencia de 0,90.
Los generadores son refrigerados mediante ventiladores de aire.
Las características principales del generador, serán las siguientes:
Tipo Síncrono
Factor de potencia 0,90
Tensión nominal 3 x 13,8 kV
Potencia 11 150 KVA
Frecuencia nominal 60 Hz
Conexión Estrella
Excitación Brushless PMG
Velocidad 720 rpm
Eje Horizontal
Grado de protección IP23
Refrigeración IC 21
Cojinetes Deslizantes
Altura de instalación 1 021,35 msnm
Norma de fabricación IEC 60034
Servicio Red interconectada
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10.0 SISTEMA DE CONTROL, AUTOMATIZACIÓN Y TELECOMUNICACIÓN
10.1 ALCANCES DEL PROYECTO
El Proyecto Sistema de Generación y Transmisión de la Empresa Generación Andina S.A.C.,
comprende la construcción de tres centrales de generación hidroeléctrica denominadas, 8 de
Agosto, El Carmen y Nueva Esperanza.
La operación de las centrales está prevista con operador en cada central asistido por una
consola de operador basado en una PC. La operación será automática y supervisada
permanentemente desde el puesto de control, es decir que a través de un puesto de operador
basada en PC, podrá monitorearse y controlar las tres centrales.
Se ha previsto un sistema de control principal en la C.H. 8 de Agosto que permita gestionar el
complejo (las 3 Centrales Hidroeléctricas), no sólo mediante funciones de control y monitoreo
sino funciones de análisis e intercambio de información con el centro coordinador nacional
COES.
Las comunicaciones entre las centrales hidroeléctricas así como al SINAC serán redundantes.
La comunicación con el COES se realizará a través de una compañía especializada en
comunicaciones satelitales.
10.2 ESQUEMA DE PRINCIPIOS DEL SISTEMA DE CONTROL
10.2.1 Niveles de Control
Se ha previsto el control de las Centrales Hidroeléctricas teniendo en cuenta la arquitectura de
control basado en niveles de control.
El primer nivel es el Nivel 0 o nivel de Campo. En este nivel se encuentran todos los
elementos de control primarios del Sistema de Generación y Transmisión; entre ellas se
encuentran por ejemplo compuertas, válvulas, bombas y demás elementos que permitan un
completo control y monitoreo del Sistema Hidráulico así como del conjunto Turbina-
Generador. En el caso de las Subestaciones elevadoras se encuentran los seccionadores e
interruptores. Los dispositivos a este nivel pueden ser operadas mediante un selector que
provee los siguientes mandos/estados: Localmente, estar Desconectadas, o ser Operadas
Remotamente cediendo el control al siguiente nivel.
“Estudio Definitivo C.H. 8 de Agosto” Cuarto Informe - Documentos de Licitación Parte I, Volumen 2 – Memoria Descriptiva 10.2
SZ-12-345/004 Rev.01 SCL\R:\SZ-12-345\SZ-12-345-004\PARTE I\MEMORIA DESCRIPTIVA OC.DOC
El segundo nivel es el nivel 1 donde se encuentra el PLC o controlador, elemento base de
control con capacidad de poder adquirir señales discretas y además poder realizar mandos a
distancia, así mismo este PLC o Controlador deberá tener capacidad para interactuar con los
sistemas de control y protección de las unidades y subestación elevadora.
En el nivel 2 se encuentra la estación de trabajo o consola de operación desde donde se va a
controlar y monitorear toda la planta. Está compuesta por PC donde correrá el programa que
se utilizará para realizar las funciones propias de una estación de trabajo. Bajo este esquema
se tiene prevista la operación de las tres centrales hidroeléctricas.
En el nivel 3 se tiene el control para la operación global de las tres centrales y de las
subestaciones elevadoras y se realizará en la C.H. 8 de Agosto donde se contará con equipo
para realizar la gestión del complejo y para realizar el intercambio de información de los
principales parámetros de operación del complejo hidroeléctrico con el Centro Coordinador
COES.
10.2.2 Arquitectura de Control
Para la operación de las Centrales Hidroeléctricas se va a instalar equipos que permitan la
operación automática de cada central, mediante la adquisición y tratamiento de datos de la
central a través de un programa de operación.
El control se realizará a través de controladores lógicos programables PLC’s, interconectados
mediante un bus de datos, de preferencia Ethernet utilizando enlaces de Fibra óptica. El bus
Ethernet permitirá integrar las instalaciones relacionadas con la operación de la central como
tableros de control de la casa de máquinas y la subestación.
Para la interface Hombre-Máquina se va utilizar una estación de trabajo compuesta por
computador, monitor, teclado.
La forma de operación prevista para las centrales es un control a distancia desde el centro de
control de la C.H. 8 de Agosto, donde se contará con los elementos requeridos para las
funciones de control y monitoreo de las centrales; sin embargo cada central contará con su
operador y sus herramientas de mando para intervenir en caso de emergencia. Opcionalmente
se debe ofrecer equipos para supervisión remota desde la ciudad de Lima.
Como la potencia generada excede los 10 MW, el Sistema de Generación está obligado a
reportar información seleccionada de su operación hacia el Centro Coordinador de
Operaciones, COES, por lo que deberá contar con facilidades de intercambio de información
en protocolo normalizado ICCP.
Para las comunicaciones se está previendo en todos los casos fibras ópticas, en los tramos
cortos de línea será del tipo ADSS 8 fibras.
Se prevé una red de radios de datos para enlaces de respaldo de la fibra óptica.
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10.3 SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES
10.3.1 Fibra Óptica
El sistema de telecomunicaciones principal será estructurado sobre enlaces de Fibra Óptica.
En los tramos de las líneas de 22,9 kV serán del tipo ADSS (All Dielectric Self Supported),
monomodo, tercera ventana. El número de hilos será de 8 hilos.
10.3.2 Sistema Telefónico
Se creará una red telefónica del tipo VoIP para comunicar las centrales entre si y la
Subestación Tingo María.
10.3.3 Radio Modem
Se instalará un sistema de radio-modem como sistema de respaldo de los enlaces de datos
entre las centrales hidroeléctricas.
10.3.4 Comunicaciones VSAT
Para comunicar el centro de control de la C.H. 8 de Agosto con el Centro de Control del
COES se va instalar un sistema de comunicaciones del Tipo VSAT.
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CONTENIDO
MEMORIA DESCRIPTIVA OBRAS CIVILES
MEMORIA DESCRIPTIVA MONTAJE DEL EQUIPAMIENTO ELECTROMECÁNICO E HIDROMECÁNICO
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ÍNDICE
Pág.
1.0 GENERALIDADES 1.1
2.0 OBJETIVO 2.1
3.0 UBICACIÓN 3.1
4.0 VÍAS DE ACCESO A LA ZONA 4.1
5.0 ESTUDIOS BÁSICOS DE INGENIERÍA 5.1
5.1 TOPOGRAFÍA 5.1
5.2 HIDROLOGÍA 5.2
5.2.1 Precipitación 5.2
5.2.2 Caudales 5.4
5.2.3 Curva de Duración 5.4
5.2.4 Caudal Ecológico 5.5
5.2.5 Máximas Avenidas 5.5
5.3 GEOLOGÍA 5.6
5.3.1 Rasgos geomorfológicos 5.6
5.3.2 Unidades litoestratigráficas 5.7
5.3.3 Estructuras geológicas 5.7
5.3.4 Geodinámica externa 5.7
5.3.5 Características geológicas de la obra proyectada 5.8
6.0 DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS 6.1
6.1 OBRA DE DERIVACIÓN 6.1
6.2 BOCATOMA 6.2
6.3 DESARENADOR 6.3
6.4 CÁMARA DE CARGA 6.3
6.5 SISTEMA DE CONDUCCIÓN 6.4
6.6 CHIMENEA DE EQUILIBRIO 6.5
6.7 CÁMARA DE VÁLVULAS 6.6
6.8 TUBERÍA FORZADA 6.6
6.9 CASA DE MÁQUINAS 6.7
6.10 OBRAS DE DESVÍO 6.8
Pág.
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SZ-12-345/004 Rev.01 SCL\R:\SZ-12-345\SZ-12-345-004\PARTE I\MEMORIA DESCRIPTIVA OC.DOC
7.0 EQUIPAMIENTO HIDROMECÁNICO 7.1
8.0 EQUIPO MECÁNICO 8.1
8.1 TURBINA 8.1
8.2 VÁLVULA DE ADMISIÓN 8.1
8.3 VÁLVULA MARIPOSA DE EMERGENCIA 8.2
8.4 PUENTE GRÚA 8.2
9.0 EQUIPO ELÉCTRICO 9.1
9.1 GENERADOR 9.1
10.0 SISTEMA DE CONTROL, AUTOMATIZACIÓN Y
TELECOMUNICACIÓN 10.1
10.1 ALCANCES DEL PROYECTO 10.1
10.2 ESQUEMA DE PRINCIPIOS DEL SISTEMA DE CONTROL 10.1
10.2.1 Niveles de Control 10.1
10.2.2 Arquitectura de Control 10.2
10.3 SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES 10.3
10.3.1 Fibra Óptica 10.3
10.3.2 Sistema Telefónico 10.3
10.3.3 Radio Modem 10.3
10.3.4 Comunicaciones VSAT 10.3