Informe Sobre El Diseño Basico PDF

Proyecto para Fines
Múltiples de Guaigüí
República Dominicana
Informe sobre el Diseño Básico
PROYECTO PARA FINES

MÚLTIPLES DE GUAIGÜÍ
INFORME SOBRE EL DISEÑO

BÁSICO
G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 1-161

desde Statkraft Groner\07.12.06 Diseño Basico\07.12.06-
004 Informe sobre Diseño Básico\07.12.06-004
SPANISH BASIC DESIGN d
Proyecto para Fines
CONTENIDO
1. DESCRIPCIÓN DEL ESQUEMA REVISADO DEL PROYECTO PARA

FINES MÚLTIPLES DE GUAIGÜÍ ................................................. 20
1.1 GENERALIDADES .............................................................................20
1.2 UNA BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ................................................21
1.3 LOS ELEMENTOS PRINCIPALES DEL ESQUEMA ............................................21
1.4 CARACTERÍSTICAS DESTACADAS DEL PROYECTO:.......................................23
2. UBICACIÓN, TOPOGRAFÍA, USO DEL SUELO Y MAPAS............... 24
2.1 UBICACIÓN ....................................................................................24
2.2 TOPOGRAFÍA Y USO DEL SUELO ............................................................25
2.3 MAPAS TOPOGRÁFICOS DISPONIBLES .....................................................25
3. HIDROLOGÍA Y SEDIMENTOLOGÍA ............................................ 26
3.1 CAUDAL PROMEDIO ..........................................................................26
3.2 AVENIDAS .....................................................................................28
3.3 TRÁNSITO Y ANÁLISIS DE LAS AVENIDAS .................................................28
3.4 SEDIMENTOS..................................................................................30
4. GEOLOGÍA .................................................................................. 33
4.1 GEOLOGÍA REGIONAL ........................................................................33
4.2 GEOLOGÍA LOCAL ............................................................................33
4.3 OBSERVACIONES TÉCNICAS ................................................................35
4.3.1 Zonas poco compactas ..........................................................35
4.3.2 Canteras ..............................................................................35
4.3.3 Agregados del concreto .........................................................35
4.3.4 Clasificación de la masa rocosa ..............................................35
5. SISMICIDAD ............................................................................... 37
5.1 RESUMEN DEL ESTUDIO DE RIESGO SÍSMICO ............................................37
5.1.1 Conversión entre aceleración y velocidad ................................40
5.1.2 Registros de aceleración para el análisis dinámico....................40
5.1.3 Espectro del movimiento vertical ............................................41
5.1.4 Confiabilidad de los niveles de riesgo suministrados.................41
5.1.5 Las fallas activas y los índices de actividad..............................42
5.1.6 Las conclusiones basadas en los resultados y otras
investigaciones ..................................................................................42
5.2 PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE TERREMOTOS EN GUAIGÜÍ ........................43
6. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS CIVILES... 44

Proyecto para Fines
6.1 INTRODUCCIÓN ..............................................................................44

6.2 NORMAS Y CÓDIGOS .........................................................................44
6.3 CRITERIOS HIDROLÓGICOS E HIDRÁULICOS .............................................45
6.3.1 Avenidas proyectadas............................................................45
6.4 PROPIEDADES DEL MATERIAL ..............................................................46
6.4.1 Hormigón armado.................................................................46
6.4.2 Acero estructural ..................................................................46
6.4.3 Otros materiales estructurales................................................46
6.4.4 Roca de Fundación................................................................46
6.4.5 Suelos..................................................................................46
6.5 CARGAS ........................................................................................47
6.5.1 Cargas Normales...................................................................47
6.5.2 Cargas extremas...................................................................49
6.6 MÉTODOS PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y DE ESTABILIDAD ......................49
6.7 ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y DE ESTABILIDAD .............................................51
6.7.1 Vuelco .................................................................................51
6.7.2 Deslizamiento .......................................................................52
6.7.3 Flotación ..............................................................................52
6.7.4 Sobreesfuerzos .....................................................................52
6.7.5 Factores de Seguridad...........................................................53
6.8 SOPORTE DE ROCA...........................................................................53
7. EL EMBALSE................................................................................ 54
8. LA PRESA DE ENROCAMIENTO CON CARA DE HORMIGÓN ........ 55

8.1 GENERAL ......................................................................................55
8.2 CRITERIOS DEL DISEÑO .....................................................................56
8.2.1 Filtraciones...........................................................................56
8.2.2 Resguardo............................................................................56
8.2.3 Cálculos de estabilidad ..........................................................57
8.2.4 Criterios para los filtros..........................................................59
8.3 LIMPIEZA Y DESMONTE DEL EMPLAZAMIENTO ...........................................59
8.4 CRITERIOS PARA LA EXCAVACIÓN Y PREPARACIÓN DE LA FUNDACIÓN DE LA PRESA
..................................................................................................60
8.5 CRITERIOS PARA LA EXCAVACIÓN Y TRATAMIENTO DE LA FUNDACIÓN PARA EL
PLINTO DE HORMIGÓN ......................................................................60
8.6 EL PLINTO DE HORMIGÓN...................................................................61
8.7 INYECCIÓN ....................................................................................63
8.8 LOSA DE HORMIGÓN .........................................................................67
8.9 DETALLE DE LA CORONACIÓN ..............................................................67
8.10 ZONA 1A Y 1B ...............................................................................68
8.11 ZONA DE AMORTIGUACIÓN (ZONA 2A) ..................................................68

Proyecto para Fines
8.12 FILTRO DE LA FUNDACIÓN (ZONA 2B) ...................................................69

8.13 ZONA DE TRANSICIÓN (ZONA 3A) ........................................................69
8.14 DRENAJE (ZONA 3B)........................................................................71
8.15 ENROCAMIENTO (ZONA 3C) ...............................................................71
8.16 PROTECCIÓN DE LA PENDIENTE (ZONA 3D).............................................71
8.17 PROTECCIÓN DEL PIE (ZONA 3E) .........................................................71
8.18 INSTRUMENTACIÓN ..........................................................................71
8.19 CANTIDADES DE ENROCAMIENTO EN LA PRESA ..........................................72
9. EL SISTEMA DE DESVÍO.............................................................. 74
9.1 GENERAL ......................................................................................74
9.2 EL TÚNEL DE DESVÍO ........................................................................74
9.3 LA ESTRUCTURA DE ENTRADA ..............................................................75
9.4 LA ALCANTARILLA ............................................................................76
9.5 LA ESTRUCTURA DE SALIDA ................................................................77
9.6 LA CÁMARA DE COMPUERTAS ...............................................................78
9.6.1 General................................................................................78
9.6.2 Equipo mecánico para la cámara de compuertas......................79
9.6.3 Datos Técnicos .....................................................................80
9.7 LA ATAGUÍA AGUAS ARRIBA ................................................................80
9.7.1 General................................................................................80
9.7.2 Cronograma de la construcción ..............................................80
9.7.3 Descripción de la ataguía.......................................................81
9.7.4 Datos principales de la ataguía...............................................82
9.8 EL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DESVÍO .........................................82
10. LA ESTRUCTURA DEL ALIVIADERO ......................................... 84
10.1 TIPO Y UBICACIÓN DEL ALIVIADERO ......................................................84
10.2 EL VERTEDERO-PRESA DE DERIVACIÓN ...................................................84
10.3 EL POZO .......................................................................................85
10.4 EL TÚNEL ......................................................................................85
10.5 LA ESTRUCTURA DEL TRAMPOLÍN ..........................................................85
11. LA PLANTA HIDROELÉCTRICA................................................. 86
11.1 GENERAL ......................................................................................86
11.2 LA TOMA HIDROELÉCTRICA .................................................................86
11.2.1 General................................................................................86
11.2.2 La cámara de compuertas......................................................87
11.2.3 Compuerta principal de la toma y compuerta de revisión..........87
11.2.4 Rejilla coladora de la toma.....................................................89
11.3 LA TUBERÍA A PRESIÓN......................................................................92
11.3.1 Datos Técnicos de la tubería a presión....................................93

Proyecto para Fines
11.4 LA CENTRAL ELÉCTRICA .....................................................................93

11.4.1 La casa de máquinas.............................................................93
11.4.2 Equipo mecánico en la casa de máquinas................................94
11.4.3 Turbina ................................................................................94
11.4.4 Válvula mariposa de la toma ..................................................97
11.4.5 Regulador de la turbina .........................................................98
11.4.6 El sistema de agua refrigerante..............................................99
11.4.7 La grúa de la casa de máquinas ...........................................100
11.4.8 Ubicación del puesto de distribución y del transformador principal
101
11.5 EQUIPO ELÉCTRICO EN LA CENTRAL ELÉCTRICA (Y LA ZONA DE LA CENTRAL
ELÉCTRICA) .................................................................................102
11.5.1 General..............................................................................102
11.5.2 Generador..........................................................................103
11.5.3 Transformador del generador ..............................................108
11.5.4 El conmutador de alto voltaje y el equipo auxiliar ..................113
11.6 SISTEMA DE CONTROL ....................................................................121
11.6.1 Introducción.......................................................................121
11.6.2 Control de las estaciones =K1..............................................122
11.6.3 Control principal =A1=K1 ....................................................125
11.6.4 Control de la unidad =A1.....................................................127
11.7 SUMINISTRO DE 120 V CA A LA CENTRAL .............................................131
11.7.1 General..............................................................................131
11.7.2 Suministro de 120 V CA a la central (ST1)=A1=H1 ................132
11.7.3 Suministro a la central, con prioridad de 120 V CA. (Generador
deemergencia)=A1=H3 .......................................................132
11.7.4 Sistema auxiliar a prueba de interrupción de 120 V, CA.
(Inversor) A1=H4 ...............................................................133
11.7.5 Sistema auxiliar de 110 V CD=A1=J1 ...................................133
11.7.6 Sistemas comunes =A1=E1 .................................................134
11.7.7 Presa y toma ......................................................................134
11.7.8 Medida del nivel del agua de la presa =D1=E1......................135
11.7.9 Entrada a la presa=D1=V1 ..................................................135
11.7.10 Requisitos del equipo .......................................................135
12. IRRIGACIÓN, SUMINISTRO DE AGUA Y GENERACIÓN DE
ENERGÍA ELÉCTRICA............................................................. 140
13. LAS SECUENCIAS DE CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO......... 143
14. CÁLCULOS HIDRÁULICOS PARA EL SISTEMA DE DESVÍO Y EL

ALIVIADERO.......................................................................... 144

Proyecto para Fines
14.1 SISTEMA DE DESVÍO .......................................................................144

14.1.1 General..............................................................................144
14.1.2 Capacidad del sistema de desvío durante la construcción de la
presa 144
14.1.3 Capacidad del sistema de desvío durante la construcción de las
compuertas ........................................................................148
14.1.4 Capacidad de la compuerta en el túnel de derivación .............148
14.1.5 Nivel del agua corriente abajo de las compuertas durante el
funcionamiento del embalse ................................................149
14.2 ALIVIADERO, HIDRÁULICA ................................................................151
14.2.1 Criterios del diseño .............................................................151
14.2.2 Trampolín ..........................................................................153
14.2.3 Colchón amortiguador .........................................................153
14.2.4 Cavitación ..........................................................................154
14.3 CÁLCULOS Y RESULTADOS ................................................................155
14.3.1 Superficie del agua .............................................................155
14.3.2 Trampolín ..........................................................................157
14.3.3 Cavitación ..........................................................................159
14.3.4 Colchón amortiguador .........................................................160
15. PLIEGO DE CANTIDADES Y CRONOGRAMA DE LA
CONSTRUCCIÓN .................................................................... 161
FIGURAS:
Mapa 1. Cuenca de captación
Figura 1. Geología del sitio
Figura 2. Volumen del embalse
Figura 3. Zona anegada
Figura 4. Funcionamiento del embalse
Figura 5. Capacidad de la compuerta en el túnel de desvío
Figura 6. Cronograma de la construcción
Figura 7. Aliviadero. Cálculo de la superficie del agua
APPENDIXES:
1. Geología y calidad de la masa rocosa en la zona de la presa. Informe
No. 2504.01, O.T. Blindheim
2. Apertura de túneles y sostén de rocas. Informe No. 2506.01, O.T.
Blindheim

Proyecto para Fines
3. Diseño de sostén rocoso permanente, O.T. Blindheim

4. Materiales para la presa y el concreto. Informe no. 2506.03,
O.T. Blindheim

Proyecto para Fines
LIST OF PLANOS
GENERAL
B1001 Area de Embalse. Canteras de Acceso y Limites del Sito/

Reservoir area. Access Roads and Site Boundaries
Canteras y Terrazas
B 1002 Presa Guaigüí. Área del Proyecto. Plano General/

Guaigüí Dam. Project Area. General Layout
PRESA DE ENROCAMIENTO CON CARA DE HORMIGON

CONCRETE FACE ROCKFILL DAM
B 3101 Presa Guaigüí. Planta de Presa/

Guaigüí Dam. Plan of Dam
B 3102 Presa Guaigüí. Secciones Transversales y Volúmenes/

Guaigüí Dam. Cross Sections and Volumes
B 3104 Presa Guaigüí. Vista Frontal/

Guaigüí Dam. Frontal View
B 3105 Presa Guaigüí. Secciones Transversales 10 – 100/

Guaigüí Dam. Dam Cross Sections 10- 100
B 3106 Presa Guaigüí. Secciones Transversales 110 – 190/

Guaigüí Dam. Dam Cross Sections 110- 190
B 3108 Presa Guaigüí. Planta de Tratamiento de Fundación/

Guaigüí Dam. Foundation Treatment Plan
B 3201 Presa Guaigüí. Detalles y juntas del Plinto/

Guaigüí Dam. Plinth Details and Joints
B 3202 Presa Guaigüí. Plinto. Sección Transversal en la ladera/

Guaigüí Dam. Plinth- Cross- sections in Valleysides
B 3302 Presa Guaigüí. Losa de Hormigón-Detalles/

Proyecto para Fines
Guaigüí Dam. Concrete Slab-Details
B 3401 Presa Guaigüí. Corona. Muro Parapeto/

Guaigüí Dam. Crest. Parapet wall
B 3501 Presa Guaigüí. Planta de Instrumentación/

Guaigüí Dam. Instrumentation Plan.
CASA DE MAQUINAS
POWERHOUSE
B 4201 Casa de Maquinas. Estructura de la Toma.

Planta General, Secciones y Detalles/
Power Plant, Sections and Details
B 4301 Casa de Maquinas. Aducción. Plano General, Perfil y

Secciones/
Powerplant. Headrace, General Plan, Profile, Sections
B 4302 Casa de Maquinas. Aducción. Tubería de Presión a cielo

abierto/
Powerplant. Headrace, Open air section Penstock
B 4401 Casa de Maquinas. Área Casa de Máquinas Plano

General/
Power Plant. Powerhouse area. General Plan
B 4501 Casa de Maquinas. Planta, Secciones y Detalles/

Powerplant. Powerhouse. Plan, Sections and Details
DESVIO
DIVERSION
B 5201 Túnel de Desvío. Estructura de Entrada. Planta y

Elevación/
Diversión Tunnel. Plan and Frontal View - Intlet Structure
B 5202 Túnel de Desvío. Estructura de Entrada. Secciones y

Detalles/
Diversion Tunnel. Sections and Details - Inlet Structure

Proyecto para Fines
B 5301 Túnel de Desvío. Cámara de Compuertas. Planta y

Secciones/
Diversión Tunnel. Gate Structure. Plans and Sections
B 5302 Túnel de Desvío. Cámara de CompuertasSecciones/

Diversion Tunnel. Gate structure. Sections
B 5401 Túnel de Desvío. Estructura de Salida. Planta y Elevación/

Diversion Tunnel. Plan and Frontal view. Outlet Structure

Proyecto para Fines
B 5402 Túnel de Desvío. Estructura de Salida. Secciones y

Detalles/
Diversion Tunnel. Outlet Structure. Sections and Details
B 5601 Ataguía Aguas Arriba/

Guaigüí Dam. Upstream Cofferdam
B 5701 Túnel de Desvío. Planta y Perfil en Secc. Longitudinal/

Diversion Tunnel. General Plan, Profile and Sections
ALIVIADERO
SPILLWAY
B 6102 Aliviadero. Planta General, Perfil y Secciones/

Spillway. General Plan, Profile and Section
B 6201 Estructura de Aliviadero. Planta General y Secciones/

Spillway. Inlet Structure. General Plan and Sections
B 6202 Estructura de Aliviadero. Secciones y Detalles/

Spillway. Inlet Structure. Sections and Detail
B 6203 Túnel de Aliviadero. Aliviadero. Estructura de Toma.

Excavación/
Spillway Tunnel. Spillway. Inlet Structure, Excavation
B 6204 Estructura de Aliviadero. Muro de Retencion. Planta y

Profil/
Spillway structure. Retaining wall. Plan and Profile
B6205 Estructura de Aliviadero. Muro de Retencion. Secciones/

Spillway structure. Retaining wall. Sections
B 6401 Aliviadero. Estructura de Salida. Planta, Perfil y Secciones/

Spillway. Outlet Structure. Plan, profile and Sections
B 8001 Casa de Maquinas. Diagrama Unifilar/

Power Plant. Single Line Diagram
B 8003 Config. del Sist. de Control/

Control Sist. Configuration

Proyecto para Fines

Proyecto para Fines
329862 Turbina Francis. Sección Transversal.

Francis Turbine. Cross-Section
505184 Entubado en forma de espiral. Fresado

Spiral Casing. Machined
505200 Anillo sellador del pozo

Shaft seal ring
505201/1 Tubo del pozo. Soldado y fresado

Draft tube. Welded and machined
505166 Turbina Francis. Rodete fresado

Francis turbine. Runner machined

Proyecto para Fines
Lista de algunas de las abreviaturas y definiciones
A los fines de ofrecer una mayor claridad se destacan las siguientes

definiciones y abreviaturas:
Ventana (Adit). Una excavación subterránea casi horizontal para el acceso,

con sólo una abertura.
Aridos de machaqueo (Aggregate). Roca triturada o ripio cribado para

obtener los tamaños que serán empleados en superficies de caminos,
hormigón o mezclas bituminosas.
Válvula de aire (Air release valve). Una válvula que se usa para purgar el
aire de un caño o accesorio.
Aluvial (Alluvial). Material que está relacionado con el acarreo fluvial o

compuesto del mismo o que se encuentra allí (sedimentos depositados por el
flujo del agua).
Solera (Apron). Una sección de hormigón o escollera que se construye aguas

arriba o aguas abajo de una estructura de retención del agua para evitar que
ésta se socave. Una rampa corta con una ligera inclinación.
Relleno (Backfill). Material empleado para rellenar una excavación o el

proceso de realizarlo.
Materiales del lecho (Bed material). Material no consolidado en el lecho

de un río o arroyo.
Caudal sólido de fondo (Bedload). Sedimento grueso que es transportado

cerca del fondo del río.
Material de préstamo (Borrow material). Material excavado en una zona

que se empleará como material de relleno en otra zona.
Bolo (Boulder). Un fragmento de roca, generalmente redondeado como

consecuencia de la meteorización o la abrasión que no pasa la criba de 12
pulgadas. Una piedra que es demasiado pesada para que se la pueda levantar
con la mano.

Proyecto para Fines
Tapón (Bulkhead). Una unidad fabricada en una pieza, que se hace

descender por las guías contra un marco para cerrar el paso del agua. Un
objeto usado para aislar una porción de la vía del agua para efectuar una
revisión, mantenimiento o reparación. Una pared o división que se construye
para resistir la presión de la tierra o del agua.
Válvula mariposa (Butterfly valve). Una válvula diseñada para el cierre

rápido que consiste en una aleta circular, ligeramente convexa, que se monta
en el eje transversal transportado por dos cojinetes.
Cuenca de captación (Catchment area). Hoya tributaria, un área desde la

cual pasa toda el agua del drenaje a un río o arroyo.
Ataguía (Cofferdam). Una estructura temporaria que encierra total o

parcialmente el área de construcción de forma tal que la misma se pueda
realizar en seco. Un ataguía de derivación desvía el curso de un río en un
caño, canal o túnel.
Conducto (Conduit). Sección cubierta para el transporte del agua en un

lugar en el que puede existir una situación de canal abierto y/o caudal a
presión o se puedan lavar otros conductos o caños.
Coronación (Crest). La superficie superior de la presa.
Pantalla impermeable (Cutoff). Una construcción inclinada por medio de la

cual se evita que el agua pase por entre el material de los cimientos.
dn. El diámetro del tamiz, que es un n % del material que pasa.
D. Diámetro del material del filtro.
d. Diámetro del material de la base (protegido por un filtro).
Caudal de proyecto (Design discharge). La descarga relacionada con la

capacidad de producción.
Túnel de desvío/derivación (Diversion canal (Tunnel)). Un canal que se

usa para desviar el agua de su curso natural.

Proyecto para Fines
Embalse muerto (Dead storage). La capacidad del embalse cuya agua

almacenada no suele estar disponible debido a acuerdos operativos o
restricciones físicas.
Embalse útil (Active storage). La capacidad del embalse que normalmente

se usa para almacenamiento y para regular las afluencias a fin de cumplir con
sus requisitos de funcionamiento. Es la capacidad total menos la capacidad
muerta.
Falla (Fault). Una disyunción en la roca a lo largo de la cual las superficies de

la piedra adyacente se desplazan de forma diferencial.
Compuerta vagón (Fixed-wheel gate). Una compuerta consistente en un

tablero rectangular montado sobre ruedas, que se adapta especialmente a las
situaciones de carga elevada.
Resguardo (Freeboard). La diferencia en elevación entre la superficie

máxima del agua y la coronación o el núcleo de la presa.
Nivel máximo de operación -NmáxO- (Highest regulated water level

(HRWL)). La altura máxima a la que puede elevarse el embalse en
condiciones de funcionamiento normal con exclusión de la capacidad de
control de avenidas.
Gigawatthour (GWh). Un billón de vatihoras de energía eléctrica.
Capacidad total del embalse (Gross storage). El total de la capacidad del

embalse muerto y de embalse activo efectivo.
Grouteo/Inyección (Grouting). Relleno de fisuras y hendiduras con una

mezcla que generalmente es de cemento.
Carga (Head). Diferencial de la presión que da lugar al caudal en un sistema

hidráulico.
Perdida de carga (Head loss). La energía por peso unitario del agua que se
pierde debido a la fricción, transiciones, codos, etc.
Nivel aguas arriba (Headwater). Agua corriente arriba de una presa o

central eléctrica.

Proyecto para Fines
Caballo de fuerza (Horsepower). 1 hp = 0.736 kW.
IECCA. Ingenieros Evaluadores y Consultores, C. Por A.
INDHRI. Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos.
Piso (Invert). El punto más bajo de una excavación subterránea o de un

conducto, caño o túnel interno o circular.
Kilowatthour (kWh). Mil vatihoras de energía eléctrica.
Material coefficient. La razón entre la resistencia característica y la

resistencia de diseño.
Nivel máximo en crecidas –NMáx- (Maximum flood water level

(MFWL)). La máxima elevación aceptable de la superficie del agua teniendo
en cuenta todos los factores que afectan la seguridad de la estructura. Es la
elevación máxima de la superficie, que se obtiene en un tránsito
computarizado del ingreso de la avenida de diseño en el embalse.
Megawatt-hour (MWh). Un millón de vatihoras.
Caudal de estiaje (Minimum flow). El caudal mínimo negociado en un río

que sustentará una población acuática de los niveles acordados.
Nivel mínimo de operación –NminO- (Lowest regulated water level

(LRWL)). La elevación mínima a la que se permite llevar el embalse.
m.s.n.m (Metros sobre el nivel del mar): (m.e.n.m (Meters above sea level))-
mWC = mcA (columna hidráulica métrica)
NCC International. El principal contratista. Una de las compañías líderes en

la construcción y el desarrollo edilicio de la región nórdica y del mar Báltico.
Conducción forzada -Tubería a presión (Penstock). Conducto que se

emplea para transportar agua bajo presión a las turbinas de la planta
hidroeléctrica.

Proyecto para Fines
Factor de planta (Plant factor). El coeficiente de la carga promedio en la

planta durante un periodo de tiempo que se considera como la sumatoria de la
producción de todos los equipos generadores instalados.
Colchón amortiguador (Plunge pool). Un tanque situado por debajo del

aliviadero, la compuerta o la válvula en el que la descarga disipa la energía
para evitar la degradación del canal aguas abajo.
Potencia (Power). Energía eléctrica, generalmente expresada en kilos,

megas o gigawatts.
Avenida máxima probable -AMP- (Probable maximum flood (MAP)).

La máxima avenida que se puede esperar en un punto de un río como
consecuencia de la más severa combinación de condiciones meteorológicas e
hidrológicas críticas que son razonablemente posibles en una hoya tributaria.
Salto neto nominal (Rated head). La profundidad del agua para la cual
están diseñados las turbinas y el generador hidroeléctrico.
Rockfill dam. Presa de enrocamiento. Una presa de terraplén en los que

el 50 por ciento del volumen total incluye guijarros, canto rodado, roca
fragmentada o piedra de cantera compactada o al volteo.
Caudal sólido especifico (Sediment yield). Cantidad de material del suelo

orgánico que se encuentra en suspensión, se transporta o ha sido removido de
su sitio de origen. La porción de material erosionado que se moviliza a lo largo
de la red de drenaje a un punto de control o medición aguas abajo.
SG. Statkraft Grøner AS es una consultora multidisciplinaria con alrededor

de 350 empleados que ofrece servicios de asesoría dentro de una amplia gama
de actividades y provee soluciones que reúnen metodología, estética,
economía y el cuidado del medio ambiente.
Espaldón (Shell). La zona de material del terraplén que forma la principal

masa responsable por la estabilidad del terraplén y que también es necesaria
para resistir la erosión del suelo.
Umbral sumergido (Sill). Una estructura sumergida a lo ancho de un río

para controlar el nivel del agua corriente arriba. La cresta del aliviadero. La
compuerta horizontal que se asienta en cualquier abertura o espacio en una
estructura.

Proyecto para Fines
Compuerta deslizante (Slide gate). Una compuerta de acero que al abrirse

o cerrarse se desliza por sus cojinetes en las ranuras de guía en los bordes.
Aliviadero-vertedor (Spillway). Una estructura por la que pasan flujos

normales y/o de avenida y que tiene por fin proteger la integridad de la presa.
Canal/conductos de derrame de una presa o estructura de retención.
Cuenco amortiguador (Stilling pool). Un cuenco ubicado por debajo de un

aliviadero, compuerta o válvula en el que la descarga disipa la energía para
evitar la degradación del canal aguas abajo.
Ataguía de troncos (Stop-logs). Vigas grandes de troncos, tablas, maderas

cortadas, acero u hormigón que se colocan una encima de la otra con los
extremos sostenidos en las guías entre los muros o pilares para cerrar una
abertura de una presa, conducto, aliviadero, etc. al paso del agua. Los troncos
se suelen mover uno por uno.
Rumbo (Strike). El curso que sigue un plano de estratificación o de falla al

insertarse en la horizontal. Alinear o tender en un ángulo recto con respecto a
la dirección de la inclinación.
Sumidero (Sump). Una fosa o tanque para drenar, recoger o almacenar

agua.
Nivel aguas abajo (Tailwater). Agua que se desliza corriente abajo en una
presa o central eléctrica.
Tectónica (Tectonics). La ciencia que se ocupa de la estructura de la

corteza de la tierra.
Rejilla (Trashrack). Una estructura de metal o de hormigón armado que se

coloca en la toma de una conducto, caño o túnel para evitar el ingreso de
cuerpos flotantes de cierto tamaño.
Vertedero-presa de derivación (Weir). Una estructura no vertedera

construida a lo ancho de un canal abierto para elevar el nivel del agua
corriente arriba y/o medir el flujo del agua. Un aliviadero de medición está
calibrado para la profundidad del flujo sobre la coronación.

Proyecto para Fines
1. DESCRIPCIÓN DEL ESQUEMA REVISADO DEL

PROYECTO PARA FINES MÚLTIPLES DE GUAIGÜÍ
1.1 Generalidades
El Proyecto para Fines Múltiples de Guaigüí se desarrolló a través de varias
etapas, que incluyen la evaluación de posibles lugares para ubicar los
elementos fundamentales del mismo, o sea la presa y el embalse.
Los fines principales del proyecto durante estas etapas estaban relacionados
con la protección de las avenidas y el suministro de agua potable para La Vega
y también de agua para la irrigación.
Durante la primavera del año 2000, NCC International-OCECON (NCC-

OCECON) presentaron al Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos (INDRHI)
una propuesta para el diseño, construcción y puesta en marcha de la obra,
incluyendo la financiación.
La propuesta estaba basada en un estudio reciente realizado por Statkraft

Grøner AS e Ingenieros Evaluadores y Consultores, C. por A. (IECCA), en
estrecha cooperación con NCC-OCECON.
Además de los fines originales del proyecto, esta propuesta introducía una
pequeña central hidroeléctrica para la extracción de energía hidroeléctrica.
INDRHI consideró la propuesta aceptable y destinó los fondos necesarios para

que se materializara el proyecto.
Es así, que las dos partes, INDRHI y NCC-OCECON, celebraron un Contrato

para el Diseño, Construcción y Puesta en Marcha del Proyecto para Fines
Múltiples de Guaigüí.
La responsabilidad de los servicios de Ingeniería para las estructuras civiles

permanentes correspondientes al Contrato se asignó a dos consultoras,
Statkraft Grøner AS e IECCA S.A.

Proyecto para Fines
1.2 Una breve descripción del proyecto

El proyecto se encuentra ubicado en el Río Camú y sus características
principales lo constituyen una presa, que da lugar a un embalse con un
volumen total de 50 mill. de m3, un túnel de desvío, un túnel aliviadero y una
central eléctrica con una capacidad de producción de 2.0 MW.
El embalse constituye un medio para el control de las avenidas, una fuente

confiable de agua potable y también agua de irrigación para el distrito de La
Vega, además de la generación de energía eléctrica.
En orden de prioridades, los fines principales del proyecto son:

• suministro de agua potable para La Vega
• turismo
• control de avenidas
• generación de energía
• irrigación
1.3 Los elementos principales del esquema

Ver planos B1001 y B1002.
El esquema incluye los siguientes elementos principales:

• Una presa de enrocamiento con cara de hormigón situada en el Río
Camú, en Guaigüí. La presa tendrá una altura máxima de 75m y una
coronación de 200m de longitud.
• Un embalse con un NmáxO/NmínO a la el. 320 y el. 305
respectivamente.
• Un túnel de desvío situado en el macizo rocoso, el que se encuentra
más allá del estribo derecho de la presa. Una estructura de entrada de
hormigón armado. Una cámara de compuertas ubicada en el túnel de
desvío. Una alcantarilla de hormigón que divide el túnel de desvío para
permitir el acceso a la galería de compuertas de la derivación. La
entrada a la alcantarilla se encontrará a la salida del túnel.
• Un aliviadero situado a la derecha de la presa y del tipo de acceso
frontal. Un cuerpo corto, un túnel y un dispersor de energía siguen la
estructura del vertedero o presa de derivación.
• Una toma hidroeléctrica integrada en la estructura del aliviadero.

Proyecto para Fines
• Un bypass con una válvula instalada en la estructura del aliviadero para

la liberación de agua potable cuando la central eléctrica se encuentre
fuera de funcionamiento.
• Una tubería a presión que estará integrada en el conducto del
aliviadero.
• Una casa de máquinas al aire libre que abastecerá a una central con
una capacidad de generar 2.0 MW situada entre la base de la presa y la
salida del aliviadero.
• Un puesto de distribución al aire libre.
• Una línea de transmisión de 69 kV que conecte la planta general con la
red regional cerca de La Vega.
• Una ruta de acceso al sitio y caminos temporarios.
• Una ruta de acceso a la zona de la casa de máquinas a través de la
ladera aguas abajo de la presa.

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1.4 Características destacadas del proyecto:
Datos hidrológicos
Cuenca de captación (km2) 77.3
Derrame específico (l/seg km2) 35.3
Caudal medio (m3/sec) 2.73
Derrame (mill. m3/año) 86.1

Pérdidas totales (mill. m3/año) 13.6
3
Producción energía hidrául. disponible (mill. m /año)72.5
Agua potable (mill. m3/año) 31.5
3
Agua para la irrigación (mill. m /año) 35.0
Zona irrigada (ha) 800
Máxima avenida probable (AMP), entrada (m3/seg)1,790

Máxima avenida probable, salida (m3/seg) 730
AMP específica (m3/seg km2) 23.1
Embalse
Nivel máximo de operación (NmáxO) (m.s.n.m.)320.0
Nivel mínimo de operación (NminO) (m.s.n.m.) 305.0
Nivel medio del embalse (m.s.n.m.) 316.1
3
Embalse, capacidad total (mill. m ) 50.0
Embalse útil (mill. m3) 30.5
Embase útil/derrame anual (%) 35.5
Central eléctrica
Carga neta promedio (m) 69.8
Descarga total con carga nominal (m3/seg) 3.0
Factor de energía promedio (kWh/m3) 0.172
Máximo rendimiento de la turbina (MW) 2.0

Rendimiento nominal de la turbina (MW) 1.9
Producción promedio anual (GWh) 12.5
Factor de planta 0.71

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2. UBICACIÓN, TOPOGRAFÍA, USO DEL SUELO Y MAPAS
2.1 Ubicación
El Proyecto para Fines Múltiples de Guaigüí está situado en el valle que forma
el Río Camú, justo aguas abajo de la confluencia entre el Río Camú y el Arroyo
Guaigüí.
A la zona del proyecto se puede acceder a través de rutas que existen

actualmente desde La Vega. La distancia desde esta última es de
aproximadamente 7 km.
La Vega está situada a unos 120 km al noroeste de la capital, Santo Domingo,

y a unos 35 km al sudeste de Santiago.
Guaigui dam
Fig. 1. El proyecto de la presa de Guaigüí se encuentra entre La

Vega y Jarabacoa.

Proyecto para Fines
2.2 Topografía y uso del suelo

La cuenca de captación de 77.3 km2 se caracteriza en su mayoría por laderas
del valle bastante empinadas que se extienden hasta una elevación que
fácilmente supera los 1 200 metros por encima del nivel del mar. La mayor
parte del terreno está cubierto de bosques. Hay algunos espacios menores que
siguen el curso del río y en dirección aguas arriba de la presa que pueden
describirse como laderas de sierras de poca inclinación, donde se encuentra
pasto y la cría de ganado.
La toma actual de agua potable para La Vega se encuentra en Río Camú, a

unos 3 km aguas abajo de la zona del proyecto. El embalse suministrará a esta
toma un flujo permanente de un mínimo de 1 m3/s.
2.3 Mapas topográficos disponibles

Levantamiento Aerofotogramétrico Escala 1:5 000 No 8 Mata Gorda.
Levantamiento Aerofotogramétrico Escala 1:5 000 No 7 Guaigüí.
Levantamiento Aerofotogramétrico Escala 1:5 000 No 6 Río Camú.
Levantamiento Aerofotogramétrico Escala 1:50 000 que cubre el área del

proyecto.
Mapa en la escala 1:1000 para el área del proyecto.

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3. HIDROLOGÍA Y SEDIMENTOLOGÍA
Se hace referencia al informe “ Proyecto para Fines Múltiples de Guaigüí.

Estudio hidrológico del sitio de presa del Río Camú en Guaigüí” de Junio de
2002.
El estudio establece la afluencia al embalse, las avenidas de diseño, incluyendo

la avenida máxima probable (AMP) y la carga de sedimentos.
3.1 Caudal promedio

Ver Mapa No. 1
El periodo hidrológico que se cubre es 1969-1987. El caudal promedio de la
cuenca de captación se calcula en 2.73 m3/s. El mes más seco es marzo, con
un caudal promedio de 1.82 m3/s, y el más húmedo es mayo, con una caudal
promedio de 4.24 m3/s. Los resultados concuerdan con el esquema de lluvias
de la región.
Tabla 3.1. Caudal mensual promedio en el Río Camú a la altura de la presa
Año Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual
1969 2,51 1,49 0,91 1,22 2,90 1,80 0,87 1,00 0,67 2,36 3,04 3,40 1,85
1970 1,24 1,22 1,22 0,99 3,74 4,41 5,09 3,68 3,52 5,77 5,32 4,87 3,42
1971 2,42 8,59 2,56 4,27 3,29 1,71 1,07 0,82 2,82 1,88 1,68 1,24 2,70
1972 1,70 1,11 2,29 2,63 3,88 3,12 2,62 2,86 2,88 3,62 1,65 3,49 2,65
1973 3,01 2,09 1,40 2,71 1,00 1,85 1,22 1,38 1,34 3,15 2,24 2,19 1,97
1974 1,93 2,82 2,69 3,49 2,78 1,91 1,15 3,41 3,73 2,85 2,01 2,25 2,59
1975 1,20 0,84 0,51 0,49 1,32 0,61 0,46 0,34 0,86 2,11 3,69 6,19 1,55
1976 2,47 3,13 2,40 4,32 2,74 1,85 1,16 1,36 1,52 3,21 1,58 1,90 2,30
1977 0,86 1,55 0,67 1,51 2,88 1,70 1,46 2,10 2,13 1,28 3,96 3,64 1,98
1978 3,37 1,87 2,08 5,43 3,25 2,27 1,30 1,13 0,98 2,33 0,93 1,23 2,18
1979 1,14 1,24 3,02 6,49 5,90 7,04 4,59 7,13 9,81 6,82 4,75 2,44 5,03
1980 3,10 1,41 1,79 3,16 5,77 3,08 1,27 5,48 2,56 2,06 1,72 2,49 2,82
1981 1,58 3,64 3,60 5,11 13,93 4,14 3,06 2,95 3,14 6,39 6,13 1,82 4,62
1982 2,78 4,17 1,64 1,27 6,20 3,58 1,68 3,53 1,96 1,49 3,43 4,02 2,98
1983 3,17 1,82 1,27 3,14 6,63 2,53 1,79 1,69 1,83 2,50 3,22 1,45 2,59
1984 1,16 2,95 1,23 2,26 1,50 2,87 1,60 3,17 2,84 4,59 2,36 2,34 2,41
1985 2,44 2,10 3,63 3,88 3,94 2,84 0,97 1,92 1,62 2,84 2,26 1,63 2,51

Proyecto para Fines
1986 1,54 1,53 0,92 2,38 4,33 2,06 3,03 2,83 4,83 3,10 5,91 2,16 2,89
1987 1,39 0,89 0,84 2,57 4,67 3,62 2,23 1,15 5,94 2,90 6,12 2,83 2,93
Medi 2,05 2,34 1,82 3,02 4,24 2,79 1,93 2,52 2,89 3,22 3,26 2,71 2,73
a

Proyecto para Fines
3.2 Avenidas
Las avenidas se estiman de la siguiente forma:
Periodo de Caudal estimado Volumen de caudal en 48

retorno (m3/seg) horas (mill. m3)
(años)
Tr5 150
Tr10 190
Tr20 230
Tr30 245 7.1
Tr500 430 19.4
Tr1000 500 22.6
AMP 1,788 52.5
La AMP para el emplazamiento en Guaigüí se obtuvo empleando el modelo

HSPF9 y la máxima precipitación probable (PMP) de los segmentos del El Río y
Jarabacoa.
En la Tabla 3.1 se muestran los resultados de dirigir las avenidas a través del
embalse.
3.3 Tránsito y análisis de las avenidas

Las avenidas se encaminan a través del embalse con el ancho del aliviadero de
13.5m y los niveles iniciales del embalse en la el. 320 y la el. 317.
Para incorporar la nueva AMP, la parte superior de la presa debe estar en la

elevación 329. El aliviadero corto tiene un efecto reductor de los derrames,
pero aumenta el nivel de las avenidas en el embalse y, por lo tanto, la altura
de la presa.
La Tabla 3.1 muestra los resultados del tránsito de la avenida de 1000 años,
de 500 años y la de David.
La zona del embalse en sí reducirá las avenidas. Para un mayor control de las
mismas, el embalse se puede hacer descender 3 m en unos 2 días extrayendo
agua por el túnel de derivación y, de esa forma, obtener un volumen que

Proyecto para Fines
permita atenuar las crecidas, con lo que se logra una importante reducción de
incluso las grandes avenidas.

Proyecto para Fines
Con la combinación del descenso del embalse por adelantado y un aliviadero

de 13.5 m se reducen las avenidas en un 75-80%, de los cuales de un 15%
hasta un 35% resultan de reducir el nivel del embalse.
Tabla 3.1 Los resultados del tránsito de las avenidas
Avenida Entrad Ancho Nivel Nivel Derrame Nivel Nivel Derrame

a del inicial del máximo de máximo inicial del máximo de máximo
(m3/s aliviader embalse la avenida (m3/s) embalse la avenida (m3/s)
) o (m) (m.s.n.m. (m.s.n.m.) (m.s.n.m. (m.s.n.m.)
) )
David 360 13.5 320 322.9 135 317 321.9 71
Q500 430 13.5 320 323.4 168 317 322.3 95
Q100 500 13.5 320 323.8 202 317 322.7 123
0
AMP 1788 13.5 320 329 730 317 327.8 590
3.4 Sedimentos
Para el Río Camú no se cuenta con medidas del sedimento. Los volúmenes
estimados del caudal sólido que ingresa en el embalse se basan en datos que
corresponden a embalses vecinos. El caudal esperado se calcula con base a
una comparación con las cuencas hidrográficas para los embalses Tavera,
Hatillo y Rincón, pero los datos de Valdesia, Sabaneta y Sabana Yegua no se
incluyen en la Tabla 3.2.
El embalse de Tavera está situado en un curso de agua cercano y es el más

representativo. Se registró la acumulación total de sedimentos durante un
periodo de 20 años.
Tabla 3.2 Los sedimentos medidos en los embalses de la República Dominicana
Embalse Cuenca Volumen Número de Depósito Indice de

de total de años promedio anual denudación
captación sedimento específico (mm/año)
(km²) registrado (m³/km²)
(mill. m³)
Tavera 785 35 856 20 2 284 2.3
Valdesia 887 48 525 17 3 218 3.2
Sabanet 464 10 931 12 1 963 2.0
a
Sabana
1676 57 616 13 2 644 2.6
Yegua

Proyecto para Fines
Rincon 179.9 12 785 16 4 442 4.4

Hatillo 1190 65 300 12 4 575 4.6
Promedi
3 187 3.2
o

Proyecto para Fines
Las siguientes características de la cuenca de captación de Guaigüí resultan

favorables respecto a la erosión y los sedimentos:
Hay poca agricultura intensiva y no hay irrigación.

Gran parte de la zona es una reserva científica.
La mayor parte del terreno está cubierto de bosques.
No hay minería.
El número de gente que habita en la zona es relativamente reducido.
La carga de sedimento que se estima para Guaigüí figura en la Tabla 3.3:
Tabla 3.3 Sedimentos que se calculan para Guaigüí

Embalse Cuenca Volumen Número de Depósito Indice de denudación
de total de años promedio (mm/año)
captación sedimento anual
(km²) (mill. m³) específico
(m³/km²)
Guaigüí 77 0.20 – 0.25 1 2 650- 2.7-3.3
3 260

Proyecto para Fines
4. GEOLOGÍA
Se hace referencia a los siguientes apéndices, que se incluyen:
1. Geología y calidad de la masa rocosa en la zona de la presa.

Informe No. 2504.01, O.T. Blindheim
2. Apertura de túneles y sostén de rocas. Informe No. 2506.01, O.T.
Blindheim
3. Diseño del sostén rocoso permanente, O.T. Blindheim
4. Materiales para la presa y el concreto. Informe no. 2506.03,
O.T. Blindheim
4.1 Geología regional

La zona de Guaigüí se encuentra ubicada entre La Vega y Jarabacoa, dentro
de la faja metamórfica en el centro de Hispaniola, en el flanco del norte de la
Cordillera Central, que constituye la estructura principal de la isla. La unión de
una faja rocosa más grande de serpentina y peridotita forma la estructura con
otras diversas unidades fundamentales de carácter máfico. La bordean al norte
las rocas de un metamorfismo regional de los esquistos de Maimón y Amina y
al sur la roca metamórfica de la formación Duarte.
En el “Special Paper No. 262”, Geol. Soc. Am., publicado por Draper and Lewis
(1991), se puede encontrar una descripción más integral de la geología y la
tectónica regional. El documento ”Informe Geológico Preliminar de Sitio de
Presa y Eje de Túnel en la Zona de Guaigüí” por GEOMIN (2000), al que de
aquí en adelante denominaremos GR, describe la geología regional e informa
sobre el trabajo en el campo realizado en el lugar.
4.2 Geología local

La presa se halla situada en un valle angosto, con forma de “V”, de unos 250m
de profundidad. Cerca de la presa, hacia el sur y aguas arriba, se encuentra
una extensión bastante ancha y llana que corresponde al valle del río Camú. La
morfología está directamente relacionada con los distintos tipos de roca de la
zona y la diferente resistencia de la misma a la erosión y al intemperismo.

Proyecto para Fines
Subyacente a la parte ancha del valle del río donde se planifica el embalse
yace la formación Duarte, que consiste principalmente en pizarra y esquisto de
la zona. El tipo de roca, donde se forma la garganta del río y que es el lugar
elegido para la presa y los túneles, es peridotita. La peridotita es un tipo de
roca magmática, formada principalmente por los minerales olivina y piroxena,
que, en comparación con el esquisto y pizarra que se encuentra aguas arriba,
es muy resistente.
La cuenca del valle está restringida aguas abajo por el límite en dirección este
a oeste, entre la roca sedimentaria al sur y la peridotita al norte, que actúa
como control de la erosión del río. Aguas abajo de dicho límite, el curso del río
sigue principalmente la dirección de norte a sur de las grietas y fallas.
Se ha confirmado la existencia de peridotita y sedimentos recientes en las

terrazas y en el lecho del río, al igual que de zonas de esquisto en una franja
de 100 a 200 m de ancho cerca del límite aguas arriba de la peridotita.
Las fallas y las zonas de esquisto son en su mayoría interpretaciones de

observaciones locales y de tendencias y peculiaridades percibidas. Varias de
las fallas indicadas se correlacionan escasamente con las características
morfológicas. La crítica a la interpretación de las fallas y las zonas poco
compactadas no significa que no haya grietas y fallas y que no se observaron
en afloramientos, sino que la interpretación a mayor escala no es siempre
confiable y correcta.
La Figura 1 que se incluye muestra la geología del área del proyecto con
algunas interpretaciones nuevas de líneas de fallas y signos de interrogación
sobre algunas anteriores. En la figura se indica también la posición del eje de
la presa.
El plano B1002 presenta la disposición del proyecto. La presa en sí y el túnel

de derivación con la toma y la toma y el túnel del aliviadero se colocaron
aguas abajo y fuera de las principales zonas de esquistos aguas arriba
expuestas al nivel aguas arriba del río.
El esquema general de las grietas que se observó en las primeras visitas que
se efectuaron al lugar confirma lo señalado en el informe geológico, o sea que
son rumbos de norte a sur, este a sur y noroeste a sudeste, siendo los de
norte a sur y del este al oeste los más destacados. No se registraron
evidencias de importantes fallas ni de zonas de piedra poco compacta que
atravesaran la presa.

Proyecto para Fines
La masa rocosa en el sitio destinado para la presa y los túneles consiste

principalmente en peridotita moderadamente agrietada, de grano medio y
fresca. Algunas grietas muestran mineralización en serpentina y algunas
exhiben también espejos de fallas. Se observaron vetas y cavidades con
indicación de transformación de la peridotita en una roca con serpentina y
clorita, aunque la existencia de roca alterada estaba subordinada en gran
medida a la peridotita masiva.
Al nivel del río no se observaron indicios de agrietamiento por alivio de

tensión, lo que no debe sorprender dada la resistencia de la roca peridotita con
relación a la incisión de 250-300 m de profundidad en el macizo montañoso.
4.3 Observaciones técnicas
4.3.1 Zonas poco compactas

No se identificaron características geológicas adversas importantes que
pudieran afectar la parte central del proyecto. Las zonas en las que podría
haber un conflicto son la entrada al aliviadero y al túnel de derivación, cerca
de la zona en la que se supone la existencia de fallas.
4.3.2 Canteras
Ver apéndice 4; Materiales para la presa y el concreto.
4.3.3 Agregados del concreto

Ver apéndice 4; Materiales para la presa y el concreto.
4.3.4 Clasificación de la masa rocosa

La masa rocosa se ha clasificado de acuerdo a su calidad en 5 tipos distintos,
como lo muestra la Tabla 4.1. Las características de cada clase indican los
criterios aplicados para la división. A esto debe agregarse que las filtraciones
de agua tienen un efecto notable negativo en las clases Q3 y Q5 y que la
tensión alta y anisotrópica de la roca puede sustancialmente reducir la calidad
de la excavación.

Proyecto para Fines
Tabla 4.1 Clasificación de la masa rocosa

CLASE CARACTERÍSTICAS
Q1, MUY BUENA Roca masiva, Jv < 5 grietas/m3, grietas apretadas en roca no
intemperizada.
Q2, BUENA Roca fresca y resistente, 5 < Jv < 10, grietas planas y ásperas,
algunas con recubrimiento, algunas ligeramente
intemperizadas.
Q3, REGULAR Roca fresca moderadamente resistente a resistente, frecuencia
moderada a elevada de grietas, 10 < Jv < 20, grietas planas
con recubrimiento o intemperancia pronunciada.
Q4, POBRE Roca moderadamente fuerte o intemperizada, alta frecuencia
de grietas, Jv < 20, fisuras arcillosas y grietas recubiertas,
pequeñas fallas.
Q5, SUMAMENTE Roca totalmente triturada con un contenido importante de
POBRE minerales arcillosos secundarios como en las fallas principales.
Se asume que la distribución es de:

Q1=0%
Q2=10%
Q3=50%
Q4=40%
Q5=0%

Proyecto para Fines
5. SISMICIDAD
Se hace referencia al informe “Technical Study for the Guaigüí Hydroelectric
Project, Dominican Republic. Earthquake Hazard Study” (Estudio Técnico para
el Proyecto Hidroeléctrico de Guaigüí, República Dominicana. Estudio Sobre
Riesgo Sísmico”, por NORSAR, Abril 2002.
5.1 Resumen del estudio de riesgo sísmico
Este estudio informa sobre los parámetros de riesgo sísmico para el sitio del
proyecto de la presa de Guaigüí en la República Dominicana con las
coordenadas:
70.5735oW - 19.1770oN
que corresponden aproximadamente al eje de la presa.
La metodología adoptada consiste en un enfoque probabilístico en el que se

diseña un modelo de la actividad sísmica en el que se incorporan varias zonas
de terremotos y de fallas que se suponen activas cerca del lugar de interés. En
el estudio actual se elaboró un modelo de zonación nuevo e independiente y la
parametrización se realizó con las más recientes bases de datos globales. Los
datos locales sobre terremotos son escasos y no contribuyeron al presente
estudio.
El terremoto del diseño que se empleará en cada caso en particular variará en

principio dependiendo de la importancia de la estructura o componente y la
vulnerabilidad al daño causado por un movimiento sísmico. En el caso de las
estructuras importantes generalmente se tienen en cuenta dos periodos de
retorno de los movimientos del suelo, que suelen denominarse un Terremoto
de Base en Acción (TBA), en el que la planta deberá seguir funcionando y no
sufrir ningún daño importante, y un Terremoto Máximo Creíble (TMC), en el
que (para un proyecto hidroeléctrico) no debe producirse una liberación
catastrófica de agua. Para ambas situaciones no hay periodos de retorno
generalmente aceptados y definidos. Para las estructuras de menor
importancia y consecuencia se pueden aplicar otros periodos.
Los niveles de carga de los terremotos se desarrollaron para posibilidades de

Proyecto para Fines
exceso anuales de 2x10-2, 2x10-3, 2x10-4 y 1x10-4, que corresponden al periodo

de retorno de 50, 500, 5000 y 10000 años respectivamente, mientras que las
curvas de riesgo cubren toda la gama de probabilidades desde 2x10-2 a 1x10-4,
permitiendo la posibilidad de interpolar. Teniendo en cuenta lo indicado en el
párrafo anterior (con respecto a los componentes principales del proyecto
hidroeléctrico), los niveles de probabilidad elegidos pueden asociarse con el
nivel de TBA para los periodos de retorno de 500 años, mientras que el nivel
de 5000 años se denominó Terremoto de Diseño Máximo (TMD). El TMD se
emplea aquí en contraste con el TMC, que es más un término y difícil de
definir, lo que es más, el mero uso del mismo es desaconsejado (Comité EERI
sobre Riesgo Sísmico, 1984; ver también la Sección 9.3).
Los niveles de carga se suministran como estimaciones de la aceleración pico

del terreno (APS) y son iguales al espectro del diseño de la seudo-velocidad
relativa del riesgo (SVR). Los cálculos elaborados se refieren al componente
horizontal del movimiento de la tierra en el afloramiento de la roca de fondo
(sitio sin tierra).
Los valores de la APS corresponden a una gama de probabilidades de

excedencias (Tabla 5.1 y Fig. 5.1) y, junto con el espectro normalizado (Tabla
5.2 y Fig. 5.2), deben ofrecer una amplia flexibilidad en lo que se refiere a la
elección del método para el análisis estructural y el nivel de seguridad
(probabilidad de excedencia anual).
Probabilidad de Periodo de Esperado 16% fráctil 84% fráctil

excedencia retorno (m/s2) (m/s2) (m/s2)
anual (años)
-2
2.0 x 10 50 1.18338 0.92332 1.36723
2.0 x 10-3 500 2.82620 2.32043 3.21547
-4
2.0 x 10 5000 5.95653 4.62268 6.80861
1.0 x 10-4 10000 7.26937 5.54349 8.34620
Tabla 5.1. Valores de la aceleración pico del terreno para el máximo componente
horizontal en la roca base expuesta, con un 5% de atenuación, en el sitio para el
proyecto hidroeléctrico de Guaigüí.

Proyecto para Fines
Figura 5.1. Curva de riesgo de aceleración pico del terreno con curvas para
desviación estándar confiable en el sitio del proyecto hidroeléctrico de Guaigüí.
f (Hz) Esperado (m/s) Esperado (m/s) Esperado (m/s)

1.0x10-4/año 2.0x10-4/año 2.0x10-3/año
0.5 0.99624 0.78333 0.32190
1.0 1.05566 0.82667 0.33137
2.0 1.03751 0.82030 0.34642
5.0 0.60245 0.50776 0.22135
10.0 0.25251 0.20525 0.09619
40.0 0.0289386 0.0237123 0.0112508
Tabla 5.2. Valores del espectro de seudo-velocidad relativa para dos excedencias
anuales probables en el proyecto hidroeléctrico de Guaigüí.

Proyecto para Fines
Figura 5.2. Espectro normalizado (de 1g a 40 Hz) para el sitio del proyecto
hidroeléctrico de Guaigüí, correspondientes a excedencias anuales probables de
1.0 x 10-4 /año (arriba), 2.0 x 10-4 /año (mediana) y 2.0 x 10-3/año (debajo).
5.1.1 Conversión entre aceleración y velocidad
Los resultados anteriores se refieren a la Aceleración Pico del Terreno y a la

Seudo-velocidad. Una relación aproximada entre la aceleración (ACC) y la
velocidad (VEL) a la frecuencia f, que asume que el movimiento del terreno es
una simple oscilación armónica, es:
Acc = Vel*(2* *f)
5.1.2 Registros de aceleración para el análisis dinámico
Las formas del espectro para las probables excedencias anuales 2.0x10-3 y
2.0x10-4 son muy similares y se suministran evoluciones en función del tiempo
que corresponden a un nivel promedio.

Proyecto para Fines
5.1.3 Espectro del movimiento vertical
La relación entre vertical y horizontal (V/H) varía con las condiciones del
terreno, tipo de fallas, distancia y frecuencia. Basados en los resultados
obtenidos por Campbell (1997; 2001) y Ambraseys y Simpson (1996),
recomendamos los siguientes índices:
Frecuencia Indice (V/H)

f < 5Hz 0.50
f > 5Hz 0.75
5.1.4 Confiabilidad de los niveles de riesgo suministrados
El presente estudio sobre riesgo de terremoto se caracteriza por la siguiente

situación específica, aunque, por cierto, no inusual:
• Una gran actividad sísmica en la zona circundante de mayor amplitud.
• Hay un buena comprensión de la geo-dinámica, pero sólo a escala
regional. Las fallas han sido registradas en un mapa a escala local, pero
sólo parcialmente cuantificadas en cuanto al cálculo numérico de riesgo.
• El catálogo de terremotos, que es la piedra angular del modelo
computarizado, no es preciso en cuanto a las estimaciones de
dimensiones y posiciones. Lamentablemente no se lo pudo
complementar con información de fuentes locales, aunque se intentó
hacerlo.
Estos puntos señalan las limitaciones impuestas al conocimiento de base, las

que de seguro se verán reflejadas en el modelo desarrollado. En esencia el
modelo debe ser tosco y robusto, con una gran variación en las incertidumbres
de los parámetros ingresados, lo que se aplica especialmente al índice de
actividad sísmica, a los valores b (número relativo de terremotos de gran y
menor escala) y la variabilidad (valor ) en relación con la fuerte atenuación
del movimiento.
La ausencia de certezas que hemos mencionado dejan muchos parámetros

abiertos para dar lugar en cierta medida al juicio de los expertos. En general
los parámetros se evalúan con base a la mejor estimación, ya que el nivel de
conservadurismo se refleja en los niveles de probabilidad de excedencia
empleados.

Proyecto para Fines
5.1.5 Las fallas activas y los índices de actividad
Hay una sola falla, la Septentrional, de la que se tiene una buena comprensión
en términos de índice de actividad, pero la distancia de la misma con el
emplazamiento en Guaigüí le quita importancia.
No hay duda que el riesgo sísmico se incrementa con la actividad sísmica

modelada en las fallas Hispaniola y Guacara por el hecho de que se
encuentran cerca del sitio de Guaigüí. Debemos admitir también que es mucho
lo que se desconoce sobre la actividad de dichas fallas.
Con respecto a la cuantificación de la fuente debemos comprender que

Hispaniola es muy activa en términos sísmicos, pero la falta de datos locales y
el escaso lapso de tiempo (~40 años) que el catálogo cubre no resulta una
base satisfactoria para cuantificar con precisión la actividad sísmica. Por lo que
es necesario prestar especial atención en este caso a los límites de
incertidumbre en las figuras y tablas.
5.1.6 Las conclusiones basadas en los resultados y otras

investigaciones
A lo largo de los años 1992 a 1999 se realizó un esfuerzo global sobre el riesgo
sísmico a través del Global Seismic Hazard Assessment Program (GSHAP)
(Programa de Evaluación Global del Riesgo Sísmico). Parte de este programa
incluía las investigaciones a efectuarse en la zona del Caribe, aunque en
términos de APS, sólo se publicó el periodo de retorno de 500 años. La
aceleración con una probabilidad del 10% en 50 años corresponde a un
intervalo de recurrencia de unos 500 años. En algunos lugares de la República
Dominicana las aceleraciones que superan un 35% g se esperan con una
probabilidad de excedencia del 0.002 anual. Estos resultados resultan similares
a los del Programa mencionado (Shedlock, 1999), donde se halló que la
República Dominicana se encuentra entre las islas caribeñas con mayor riesgo
de terremoto.
Las conclusiones sobre movimientos del terreno se encuentran un tanto por

debajo de las indicadas por Statkraft Engineering (2000).

Proyecto para Fines
5.2 Parámetros para el diseño de terremotos en Guaigüí

Los coeficientes de terremoto horizontal (que se emplearon para el análisis
casi estadístico) normalmente se definen para que sean 1/3-1/2 de las
Aceleraciones Pico del Terreno (APS). En el caso de Guaigüí el factor que se
elige es 1/3, que nos da los siguientes coeficientes de terremotos (CE):
Periodo de APS APS CE

retorno en (m/s2)
años
50 1.18338 0.12g 0.04g
500 2.82620 0.29g 0.10g
5000 5.95653 0.61g 0.20g
La relación entre la aceleración vertical y horizontal se puede definir como V/H

= 0.75.

Proyecto para Fines
6. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS

CIVILES
6.1 Introducción
Los Criterios que aquí se incluyen están destinados para el Diseño Básico de
las Obras Civiles del Proyecto para Fines Múltiples de Guaigüí.
Los criterios de diseño para la presa se encuentran en el Capítulo 8.2.
Se hace referencia a informe “Technical Specifications for the Design and

Construction of Guaigüí Dam”(Especificaciones Técnicas para el Diseño y la
Construcción de la Presa Guaigüí), el que forma parte del Contrato entre
INDRHI y NCC International.
En el caso de que hubiere discrepancias entre las Especificaciones Técnicas del

Contrato y los Criterios para el Diseño que aquí se mencionan, prevalecerán los
primeros, o sea las Especificaciones Técnicas del Contrato.
6.2 Normas y códigos
El diseño, la fabricación, los materiales y la ejecución de los trabajos deberán

cumplir con las últimas normas y códigos de práctica relevantes que
provengan de una o más de las siguientes organizaciones:
ASTM The American Society for Testing of Materials (Sociedad

Estadounidense para el Ensayo de Materiales)
ACI The American Concrete Institute (Instituto Estadounidense
del
Hormigón)
NS The Norwegian Standards Institute (Instituto Noruego de
Normas)

Proyecto para Fines
The Norwegian Water Resources and Energy

Administration: (Administración de Recursos Hidráulicos de
Noruega)
The Norwegian Regulations for Planning, Construction and
Operation of Dams (Reglamentación Noruega para la
Planificación, Construcción y el Funcionamiento de Presas)
The Norwegian Concrete Association (La Asociación

Noruega de Hormigón:
Publicación No. 7 “Sprayed Concrete for Rock Support”
(Hormigón Rociado para el Sostén de Roca) (1993).
* Se pueden también llegar a aplicar otras normas y códigos reconocidos

internacionalmente que no figuren en la lista anterior.
6.3 Criterios hidrológicos e hidráulicos
6.3.1 Avenidas proyectadas
6.3.1.1 Aliviadero
Periodo de Afluencia en el Caudal del Nivel del

retorno embalse aliviadero agua del
(Años) (m3/s) (m3/s) embalse
m.s.n.m.
Avenidas 1000 500 202 323.8
proyectadas
500 430 168 323.4
AMP - 1788 730 329.0
6.3.1.2 Desvío del río – Construcción de la presa
El desvío del río se diseñará para una avenida de alrededor de 200 m3/s.
6.3.1.3 Zona de la casa de máquinas
La avenida proyectada durante la construcción será de 50 m3/s.

Proyecto para Fines
En la playa de la casa de máquinas se construirá un resguardo de 1 m por

encima de la elevación máxima de la superficie del agua resultante de una
avenida del río de 50 m3/s.
El equipo de la casa de máquinas estará protegido con una construcción

hermética de 1.5 m por encima de la máxima elevación de la superficie del
agua resultante de una avenida del río de 50 m3/s.
6.4 Propiedades del material
6.4.1 Hormigón armado

Todo el hormigón armado se proyectará de acuerdo con las disposiciones del
código ACI 318 o códigos y normas equivalentes.
6.4.2 Acero estructural

Todo el acero estructural se proyectará de acuerdo con las disposiciones del
código AISC o códigos y normas equivalentes.
6.4.3 Otros materiales estructurales

Todos los otros materiales estructurales, como mampostería, carpintería, etc.,
se proyectarán de acuerdo con las normas y prácticas actualmente aceptadas
por la industria o sus códigos y normas equivalentes.
6.4.4 Roca de Fundación

Las propiedades físicas de la roca de fundación que se empleará en el proyecto
se basarán en las recomendaciones suministradas en el informe geológico.
6.4.5 Suelos
Las propiedades físicas de los suelos que se emplearán en el proyecto se
basarán en los resultados de las pruebas de campo realizadas o en las
recomendaciones del informe geotécnico.

Proyecto para Fines
6.5 Cargas
En el diseño se tendrán en cuenta las siguientes cargas:
6.5.1 Cargas Normales

a. Carga Muerta. La Carga Muerta consistirá en el peso real de la
estructura y el peso del equipo fijo, como compuertas, etc.
En los cálculos del diseño se emplearán las siguientes unidades de peso:
Hormigón estructural : 25 kN/m3

Hormigón en masa : 24 kN/m3
Acero : 78.5 kN/m3
Agua : 10 kN/m3
b. Carga Hidrostática. Dependiendo del nivel del agua de las avenidas,

hasta un nivel de 1000 años.
c. Subpresión Hidrostática. Se presume efectiva en un 100% de la

zona de base de toda sección horizontal en hormigón o en la fundación,
con una variación en línea recta entre los puntos cuya presión se
conoce.
Cuando se suministra un sistema de drenaje, se considera que los

canales de descarga resultan efectivos para reducir la subpresión
hidrostática en la hilera de desagüe en un valor que es igual a la
presión aguas abajo más un tercio de la diferencia de carga entre el
embalse y los niveles aguas abajo.
d. Arrastre. La magnitud de la presión del acarreo fluvial saturado se

obtiene de la publicación de la Oficina de Recuperación de EE.UU.
“Diseño de Presas Pequeñas”, 2ª Edición, donde dice:
“Cuando no se cuenta con datos de muestreo confiables, para asumir la

magnitud de la presión del acarreo fluvial saturado se suele considerar a
la carga horizontal como equivalente a una peso líquido de 85 libras por
pie cúbico y al peso vertical como de 120 libras por pie cúbico”.
85 libras / pie cúbico x 16.02 = 13.62 kN/m3, redondeado 13.6 kN/m3.
120 libras / pie cúbico x 16.02 = 19.23 kN/m3, redondeado 19.2 kN/m3.

Proyecto para Fines
e. Cargas de Temperatura. La carga de temperatura en los elementos

estructurales se basará en los siguientes diferenciales térmicos:
Aumento de la Temperatura 10 ˚C
Descenso de la Temperatura 10 ˚C
Temperatura Máxima 40 ˚C
Temperatura Mínima 10 ˚C
f. Cargas Vivas. Las cargas vivas consistirán en los pesos de la

maquinaria, equipo, material en depósito, grúas móviles, otros tipos de
grúas, personal y las cargas causadas por el viento.
En lo que respecta a las cargas vivas en el piso, etc., además de lo ya

mencionado, se hace mención a las mismas en las Especificaciones
Técnicas del Contrato.
La distribución de las cargas sobre ruedas se efectuará de acuerdo con

las especificaciones estándar para los Puentes de Carreteras, la
Asociación de los Funcionarios de Carreteras y Transporte Estatal de
Estados Unidos u otras normas y códigos reconocidos a nivel
internacional.
Las cargas concentradas que no sean de vehículos se distribuirán de

acuerdo con el Código de Construcción Uniforme u otras normas y
códigos reconocidos a nivel internacional. Los otros tipos de cargas
vivas sobre plataformas se asumirá que están uniformemente
distribuidos sobre la superficie.
g. Cargas de Grúas. En el diseño del puente-grúa/grúa rodante y vías de

grúas las cargas de las grúas con ruedas se tratarán como las cargas
vivas móviles. La carga máxima sobre ruedas se computarizará de la
carga muerta del puente-grúa/grúa rodante y la carretilla más la
capacidad de carga viva nominal, con la carga posicionada en forma tal
que produzca el valor máximo en el lado a considerar. A las cargas
estáticas se les sumará un 15 por ciento de tolerancia al impacto. La
presión lateral en la parte superior de los rieles se considerará como el
10 por ciento de la suma del peso y de la capacidad nominal del
puente-grúa/grúa rodante y carretilla, con ¾ del mismo distribuido en
las ruedas de cada lado Las fuerzas longitudinales equivaldrán al 10 por
ciento de las cargas máximas de las ruedas aplicadas a la parte superior
del riel.

Proyecto para Fines
Los topes de las grúas resistirán el impacto de una grúa descargada que
se desplace a toda velocidad con el motor apagado.
h. Carga debida al viento. En el diseño se aplicará una presión del

viento de 1.50 kN/m2.
6.5.2 Cargas extremas

a. Cargas por Terremoto. Las cargas horizontales por terremoto se
considerarán que actúan a 0.10 g en el centro de gravedad de la
sección bajo consideración. Las cargas verticales por terremoto se
considerarán que actúan a 0.08 g en el centro de gravedad de la
sección bajo consideración.
Se asume que la aceleración del terremoto no afectará las subpresiones

hidrostáticas y también que las cargas por terremoto no se van a
producir en forma simultánea con la avenida de diseño del proyecto.
b. Carga Hidrostática. Cargas Hidrostáticas, incluyendo la supresión

hidrostática asociada a los niveles de agua que excedan las avenidas de
1000 años.
6.6 Métodos para el análisis estructural y de estabilidad

El análisis estructural y de estabilidad se puede realizar con dos métodos
diferentes:
1. Utilizando coeficientes de material y de carga (Normas Noruegas y

Reglamentación Noruega para la Planificación, la Construcción y el
Funcionamiento de Presas).
2. Utilizando factores de seguridad (Normas de EE.UU.).
Si el Análisis de Estabilidad y Estructural muestra que los requisitos específicos

se han cumplido de acuerdo con alguno de estos métodos, se considerará
satisfactorio.
1. Coeficientes de los materiales y de la carga.
El diseño se basará en el control de tres estados límites:

Proyecto para Fines
• Estado límite excepcional

• Estado límite final
• Estado límite de servicio
En cada uno de estos estados límites se controlará que los efectos de la carga
no excedan la capacidad de diseño.
La resistencia proyectada de los materiales se determinará dividiendo los

valores normales de resistencia estructural por un coeficiente del material. Las
cargas proyectadas se definirán multiplicando las cargas apropiadas con los
coeficientes de carga.

Proyecto para Fines
La tabla siguiente muestra las combinaciones de los coeficientes de carga y de

materiales para varios estados límites que se emplearán:
Estado Coeficientes de carga Coeficientes del

límite γL material
γM
Final 1.2 con
(1.0 para presión interna del 1.4
agua)
Excepcional 1.0 1.1
En servicio 1.0 1.0
2. Factores de Seguridad
Los factores de seguridad se detallan en el Capítulo 7. Análisis Estructural y de

Estabilidad.
6.7 Análisis estructural y de estabilidad
En las estructuras se efectuarán análisis de seguridad contra vuelcos,

deslizamientos, flotación y exceso de tensión.
El Análisis Estructural y de Estabilidad según el Método 1 que se describe en el

Capítulo 6 hace referencia a las Normas Noruegas y la Reglamentación
Noruega para la Planificación, Construcción y Funcionamiento de Presas.
En los puntos 7.1 a 7.5 siguientes se describen los requisitos de estabilidad y

seguridad de acuerdo al Método 2.
6.7.1 Vuelco
6.7.1.1 Estructura del Aliviadero

La estructura se considerará segura contra vuelcos en condiciones de carga
normales si el esfuerzo vertical en el borde aguas arriba de cualquier sección
calculada, sin subpresión, excede la subpresión en ese punto. Si la subpresión
excede el esfuerzo vertical en el talón en una condición de carga extrema, la

Proyecto para Fines
estructura se considerará segura contra vuelcos si la presión en la base es

menor que el esfuerzo permitido en el hormigón y la fundación.
6.7.1.2 Otras Estructuras

El factor de seguridad contra vuelco se expresará de la siguiente forma:
Vuelco FS = ___Mr__
Mo
Donde Mr = Momento resistente al vuelco sobre la base de la

estructura.
Mo = Momento de vuelco sobre la base de la estructura
6.7.2 Deslizamiento
La estabilidad contra deslizamiento se determinará con el factor de esfuerzo
cortante-fricción. El factor de esfuerzo cortante-fricción es:
Q = CA_+_(W_-_U)_tan ø
H
Donde C = Valor de cohesión del hormigón-roca

A= Area de la base bajo consideración
tan ø = Coeficiente de la fricción interna
W= Suma de las fuerzas verticales (excepto subpresión)
U= Subpresión
H= Suma de las fuerzas horizontales
6.7.3 Flotación
Se expresa como la razón de las fuerzas verticales a la subpresión, W.
U
6.7.4 Sobreesfuerzos
El esfuerzo en el hormigón se encontrará dentro de los límites permitidos.
El esfuerzo por las cargas extremas, según se definió anteriormente, se puede

aumentar un tercio por encima del permitido para cargas normales.
No se asume que las cargas extremas han de actuar en forma concurrente.

Proyecto para Fines
6.7.5 Factores de Seguridad

Los factores mínimos de seguridad serán los siguientes:
Cargas normales Cargas extremas

Vuelco 1.5 1.1
Esfuerzo cortante – factor de fricción 2.0 1.25
Flotación 1.2 1.1
6.8 Soporte de roca
En las ”Especificaciones Técnicas para el Diseño y la Construcción de la Presa

de Guaigüí”, Capítulo 1. Introducción, se hace referencia al soporte de roca.

Proyecto para Fines
7. EL EMBALSE
Ver plano B1001, Figura 2 - curva para el volumen del embalse, Figura 3 –
zona inundada del embalse, y la Figura 4 - funcionamiento del embalse.
El embalse resultante de la presa tendrá una forma en V y estará rodeado de
colinas empinadas cubiertas de pasto y bosques. Cada rama de la V tiene
alrededor de 3.5 km de largo.
Las características destacadas del embalse serán:
Máximo nivel de agua regulado 320.0 m.s.n.m.

Mínimo nivel de agua regulado 305.0 m.s.n.m.
Nivel medio del embalse 316.1 m.s.n.m.
2
Zona inundada 2.6 km
Embalse, capacidad total 50.0 mill. m3
Embalse, capacidad activa 30.5 mill. m3
Capacidad activa/derrame anual 35.5%

Proyecto para Fines
8. LA PRESA DE ENROCAMIENTO CON CARA DE

HORMIGÓN
8.1 General
Ref.
- Planos B3101 y B3102
- Apéndice 1, Geología y calidad de la masa rocosa en la zona de la presa.
Informe No. 2504.01, O.T. Blindheim
- Apéndice 4, Materiales para la presa y el concreto. Informe no. 2506.03, O.T.
Blindheim
La represa de terraplén es una presa de enrocamiento con cara de hormigón

(CFRD). El volumen total de la misma será de unos 850 000 m3. El volumen de
hormigón en el plinto, la losa frontal y el muro de la coronación (parapeto)
alcanzará aproximadamente a los 6.000 m3.
La presa tendrá una altura máxima de alrededor de 75m por encima del lecho
del río y una longitud de coronación de 200m aproximadamente.
La pendiente de aguas arriba tiene una inclinación de 1H:1.4V, mientras que la

pendiente de aguas abajo, donde se encuentra ubicado el camino de acceso a
la central eléctrica, tiene una inclinación promedio de 1H:1.75V.
La pendiente de aguas arriba se eligió con relación a la construcción de la losa

de la cara de hormigón. Una inclinación más fuerte podría traer aparejado
problemas al construir la losa, lo que afectaría la calidad y comportamiento de
la misma.
El cuerpo de la presa se drenará por completo, por lo que los problemas

relacionados con licuefacción y con presiones excesivas de los poros en dicho
cuerpo no son relevantes. No obstante ello, al encontrarse en una zona muy
sísmica, la presa estará sujeta a terremotos, a raíz de los cuales se pueden
producir desplazamientos en la cara de hormigón y enrocamiento.
La parte superior de la coronación (parapeto) se encuentra a la elevación

329.0. Para prevenir futuras deformaciones en el terraplén, en cada sección se

Proyecto para Fines
agregará una comba de 1 % de la altura de la presa. El resguardo de 9m por

encima del (NmáxO) y de 5.2m por encima del nivel del embalse en el NDC
(nivel de diseño de crecidas) se ocupará de posibles deformaciones
extraordinarias que pudieran ser causadas por un terremoto.
8.2 Criterios del diseño
La presa se diseñará de acuerdo con métodos internacionalmente reconocidos

y aceptados.
8.2.1 Filtraciones
La presa se diseñará de forma tal que soporte un total de 10 m3/seg de
filtraciones o una filtración específica de 0.5 m3/seg/m. Esto se aplica al
enrocamiento, la base y el agregado de relleno, que deben estar todos
protegidos de la erosión en caso de una filtración inesperada.
8.2.2 Resguardo
Gracias al DFL, el diseño no permitirá que el agua fluya por el caudal o lo
salpique. El recorrido de las olas se calculará a una altura de por lo menos 2.0
Hs, donde Hs es la media de la altura de la ola.
Si el (Nmáx) llegase a una situación extrema el agua salpicará la presa pero no

circulará por el coronamiento.

Proyecto para Fines
8.2.3 Cálculos de estabilidad

Se calculará la estabilidad ante diferentes situaciones examinando las
superficies de deslizamiento.
Se controlará el diseño de la presa para las siguientes combinaciones de carga
y se cumplirán los siguientes factores de seguridad:
Factor de seguridad
No. Tipo de Carga Nivel del Aguas arriba Aguas abajo

agua
1 Calma NMáx / 1.5 1.5

NminO
2 Terremoto de base en NMáx 1.1 1.1

acción
3 Terremoto máximo NMáx 1.0 1.0

creíble
4 Fin de la construcción No se considera
En la situación de carga 4 se analizaría normalmente la seguridad frente al

derrumbe sin cargas de agua externas y sin disipación de las subpresiones
inducidas por la construcción. Sucede, sin embargo, que en la presa de
enrocamiento con cara de hormigón y la fundación de roca que se proponen
no se producirá una subpresión excesiva debido al terraplén, por lo que dicho
caso no se tiene en cuenta.
El riesgo de terremoto fue evaluado por NORSAR (ref. “Earthquake Hazard

Analysis” (Análisis de Riesgo de Terremoto), Abril 2002), y se llegó a la
siguiente conclusión:
Aceleración Pico del

Periodo de Coeficiente de
retorno Suelo (APS) Terremoto (CT)
(Años)
Terremoto de 500 0.29g 0.10g

Base en Acción

Proyecto para Fines
(TBA)
Terremoto 5000 0.61g 0.20g

Máximo Creíble
(TMC)

Proyecto para Fines
8.2.4 Criterios para los filtros

La granulometría de todos los filtros deberá satisfacer los criterios que figuran
en la tabla que sigue, la que se aplica a las partículas redondeadas. En el caso
de las partículas angulares (de voladura o trituradas), los requisitos deberán
satisfacerse con la tolerancia adecuada.
Graduación ancha
Graduación angosta
Base d 60
< 1,5 d 60
d10 >4
Filtro d10
D 50
Graduación angosta 5< < 15
D50 d 50
5< < 10
D 60 d 50
< 1,5 D15
D10 <5
d 85
D15 D15
4< <6 4< < 40
d 15 d 15
Graduación ancha
D 50 D 50
< 25 < 25
D 60 d 50 d 50
>4
D10
D15 D15
<5 <5
d 85 d 85
Criterios para los filtros, principalmente de acuerdo a la U.S. Corps. of

Engineers (Corporaciones Estadounidenses de Ingenieros)
8.3 Limpieza y desmonte del emplazamiento

Se desmontará el terreno, la arena y la capa superficial del suelo de toda la
fundación de la presa, así como las zonas de las canteras. En el caso de la
capa que recubre la roca intemperizada la limpieza se efectuará en toda la
profundidad de la misma.

Proyecto para Fines
En la cuenca del embalse se limpiarán todos los árboles y arbustos de una

altura de 1.5m o más (cualquiera sea el diámetro) y 50 mm o más de diámetro
(cualquiera sea la altura). Los árboles se cortarán hasta los 300 mm de nivel
natural del suelo.
8.4 Criterios para la excavación y preparación de la fundación de la

presa
El suelo del área de la fundación de la presa se excavará y se retirarán los
escombros, se alisará también la superficie de la roca altamente
intemperizada. La roca base expuesta y los bolos grandes se quitarán o
triturarán hasta el tamaño necesario y luego se los incorporará al terraplén. El
volumen de terreno a excavar se ha calculado en alrededor de 82 000 m3,
aunque esta estimación es muy somera ya que la cifra dependerá de las
condiciones a hallar.
El terreno de recubrimiento es por lo general de tamaño reducido en los lados

de la presa. Los cortes a lo largo de los caminos hacia la obra y los cortes a lo
largo del río muestran depósitos de arena, ripio y bolos de un grosor que va
desde casi cero a 1m y 2m. En el lado derecho de la presa, aguas abajo del
eje, se encuentran grosores de un máximo de alrededor de 3m (medidos en
forma perpendicular a la superficie).
8.5 Criterios para la excavación y tratamiento de la fundación para

el plinto de hormigón
Las investigaciones geológicas en el sitio de la presa revelaron el estado
parcialmente insatisfactorio de la fundación, sin un mejoramiento en la calidad
de la roca a mayor profundidad. Ya que es poco lo que se puede ganar de una
excavación masiva de las empinadas laderas del valle, dicha excavación se
reducirá al mínimo y el plinto se cimentará en la roca que los ingenieros y
geólogos hayan considerado de calidad suficiente. El diseño del plinto y el
tratamiento de la fundación se adaptarán a las condiciones reales, asegurando
a la vez un proyecto que resulte seguro y satisfactorio, lo que se logrará con
losa de hormigón, un filtro para la arena e inyecciones (ver Capítulos 8.6, 8.12
y 8.7
Se excavará todo el terreno y la roca muy intemperizada para el ancho del

plinto y también el ancho de la Zona 2B (30% de la carga hidrostática) y la
posible losa de hormigón de la fundación. La fundación para el plinto de

Proyecto para Fines
hormigón se pulirá hasta darle una forma suave, sin interferencias de las rocas
afiladas y sin escalones abruptos que causen cambios bruscos en la sección
transversal.
Para el plinto se quitará todo el material suelto de la superficie de la fundación,

la que se limpiará también por completo con el equipo adecuado. Previo a la
colocación del hormigón, la superficie de la roca se humedecerá al momento
de la cobertura.
Luego de la excavación y antes de la colada del plinto, un geólogo experto

evaluará en detalle las condiciones geológicas con el fin de decidir el
tratamiento a aplicar en cada sección del zócalo.
Se asume que la profundidad de la excavación puede llegar a 8-12m en el

lecho del río y 2-4m en las laderas de las sierras.
Las condiciones geológicas en algunas partes de la fundación pueden llegar a

exigir una excavación de mayor profundidad. En este caso se analizará la
necesidad de colar en estas áreas hormigón de nivelación para obtener una
base del plinto más lisa.
8.6 El plinto de hormigón

Como elemento de fijación entre la superficie de la fundación de roca y la losa
de hormigón se construirá un plinto de hormigón armado. La línea de
construcción de este zócalo se basará en la profundidad de excavación para la
fundación del mismo. Con el fin de obtener una fundación más uniforme se
volcará una capa de hormigón de nivelación, siempre que sea necesario.
El espesor mínimo del plinto será de 0.4 metros y se construirá en largos que
se adapten a la topografía de la fundación. La armadura se introducirá entre
las juntas, que carecerán de dispositivo de estancamiento. El hormigón
armado se vaciará in situ en secciones alternadas antes de que se coloquen las
secciones intermedias.
Se instalarán manguitos para inyección con el fin de obtener una posición e

inclinación precisa de los orificios de la cortina de inyección.

Proyecto para Fines
La superficie del plinto se recubrirá de armadura en dos dimensiones, con un

recubrimiento de hormigón de 10 cm, y una tasa de refuerzo de 3% en cada
dirección. Cerca de la junta perimétrica se colocará también refuerzo contra
fracturas. El plinto se sujetará a la roca con dos barras que se proveerán de 4
m de longitud y 25 mm de Ø, a una distancia de 1.5m.
La práctica internacional indica que el ancho del plinto y una posible extensión
adicional de la losa de la fundación de hormigón se encuentran en los últimos
años dentro del rango de 1/10 a 1/20 de la carga hidrostática, dependiendo
del estado de la roca. Si ésta está muy descompuesta o en el caso de la
laterita, el gradiente se fija en tan sólo 5.
El plinto se construirá con un ancho constante de 4.0m, lo que proveerá una

solera de inyección suficiente para las inyecciones que se proponen. Además, y
dependiendo de las condiciones geológicas, si es necesario el plinto se puede
extender en el costado aguas abajo con una losa de fundación de hormigón.
La gradiente hidráulica (Hw / L) no debe excederse de los valores que se
establecen en la siguiente tabla.
Categorí Nombre Descripción del macizo rocoso Máx.

a Hw / L
DIORITA, Peridotita fresca y agrietada, que se
I encuentra en bloques en la serpentinita 15
PERIDOTITA
tectonizada.
Serpentinita con varios planos
SERPENTINITA
II deslizantes con grietas con espejos de 10
TECTONIZADA fallas en muchas direcciones. Contenido
de talco y clorita.
MATERIAL
III ARENOSO Material arenoso, verde. Serpentinizado. 5
SERPENTINIZADO
SERPENTINITA
IV MUY Material totalmente descompuesto y 5
meteorizado, en parte plástico. Verde.
METEORIZADA
*)
Referencia a la nota técnica: “Evaluación de la fundación de una presa”, O.T. Blindheim, 13
de mayo de 2002.

Proyecto para Fines
De acuerdo con la tabla, el ancho del plinto, incluyendo una posible losa de
hormigón de fundación, se encontrará dentro de los 4 a los 15 metros
(dependiendo de las condiciones de la fundación). El ancho de la posible losa
se evaluará y decidirá a medida que progrese la construcción y que se reciben
datos adicionales sobre el estado de la fundación de excavaciones y
perforaciones.
8.7 Inyección
Ver plano B3108.
La fundación del plinto recibirá una inyección a todo lo largo, realizándose por
lo general la inyección una vez que se ha finalizado de dinamitar el área.
El número de los orificios de inyección, el espaciado de los mismo, la

inclinación y la profundidad, así como la presión y las mezclas que se apliquen,
quedarán sujeto a la reevaluación durante la construcción, dependiendo de la
naturaleza de la roca que se encuentre con la excavación y los
inyecciones/perforaciones de ensayo.
Por lo general, la inyección se realizará de la siguiente forma:
Inyección de Contacto
La inyección de contacto se aplicará una vez que el plinto se encuentre
construido y curado por el término de por lo menos una semana. El peso y
la capacidad de los pernos de anclaje le proporcionarán la inyección la
suficiente presión para realizar una sola operación en la zona de contacto
entre el hormigón y la roca y la inyección de la roca.
Se perforarán dos filas de agujeros de una profundidad entre los 4 y los 6

m separados por 4.0 metros.
Cortina de inyección
La cortina de inyección se aplicará en la hilera central. Al comienzo se
perforarán los agujeros principales a una distancia de 12m (por encima de
la el. 280) y 6m (por debajo de la el. 280) y una profundidad de 2/3 de la
carga hidrostática (o un mínimo de 15m). La inyección se realizará por
etapas ascendentes, desde la parte inferior, a una presión determinada, lo

Proyecto para Fines
que permitirá al obturador permanecer en su lugar hasta que no haya más

contrapresión. Luego se realiza la etapa siguiente y así sucesivamente
hasta cubrir el agujero por completo.
En los casos en que los agujeros absorben una cantidad mayor de los
criterios dados, se suelen necesitar dos agujeros adicionales (secundarios),
que se posicionarán a mitad de distancia entre los agujeros de la cortina y
se perforarán a una profundidad en la que la inyección que se incorpora en
el agujero controlado cumpla con los límites impuestos.
Este procedimiento adicional se repite siguiendo el sistema de espaciado

dividido hasta que se cumplan los criterios sobre la incorporación de
inyección.
La perforación se realizará a un diámetro terminado de 38 mm en el punto de

la penetración más profunda, pudiéndose emplear para la misma perforadora
de percusión con chorro de agua simultáneo. En las zonas con grietas abiertas
o roca triturada se considerará la posibilidad de emplear un equipo de
perforación rotativa.
La toma de lechada por metro se registrará en las distintas secciones de los

agujeros para la cortina de inyección. Los agujeros adicionales (a espacio
dividido) se perforarán e inyectarán a la profundidad en la que se cumpla los
siguientes requisitos:

Proyecto para Fines
Profundidad Toma de lechada

(m) (kg/m)
0–5 6
5 – 10 8
10 – 15 10
15 – 20 12
> 20 15
La toma de lechada se medirá por el peso del cemento una vez que comience
a aumentar la presión.
La presión de inyección se ajustará a las condiciones que se hallen en la

fundación y jamás deberá alcanzar una altura que cause resquebrajaduras en
el plinto o desplazamientos en los cimientos. La presión en la parte superior
del agujero no deberá exceder los 0.2 MPa. Por debajo de una profundidad de
4.0m corresponderá una presión en Mpa que sea 0.05 veces las profundidades
en metros por debajo de la superficie rocosa en la que se encuentra el
obturador.
Como regla general la mezcla de lechada consistirá en cemento fresco,

bentonita y agua limpia, aunque la misma se ajustará las condiciones de cada
agujero en particular.
El contenido de bentonita será del 2% del peso del cemento.
La relación a/c para cada etapa de inyección será la siguiente:
Toma de Relación
lechada a/c
0 – 50 kg: 3.0 : 1.0
50 – 100 kg: 2.0 : 1.0
100 – 200 kg: 1.0 : 1.0
>200 kg: 0.5 : 1.0
Según sean las condiciones de las rocas, se pueden emplear también otras

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mezclas.

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8.8 Losa de hormigón

Ver plano B3302.
La losa de la cara de hormigón tendrá un espesor constante de 0.3m y un

ancho en las secciones de 12.15m. Estas dimensiones propuestas son
experimentales para mantener el esfuerzo de tensión tan bajo como para que
no se produzcan grietas de tensión en la losa.
Las únicas juntas horizontales se instalarán en la parte superior de las

primeras losas con el fin de contar con un punto de partida controlado para el
encofrado deslizante de la losa.
La losa de la cara de hormigón tendrá armadura en ambas direcciones

centralmente, 3% de acero de refuerzo, localizada. Cerca de los dispositivos de
estancamiento en el perímetro y en las juntas verticales se agregará acero
extra para evitar que el hormigón se resquebraje.
La junta del perímetro y las juntas verticales contarán con dispositivos de

estancamiento de PVC. En las juntas horizontales, entre las primeras losas y
las losas de la cara principal, habrá una junta fría sin dispositivos de
estancamiento ni armadura continua.
8.9 Detalle de la coronación

Ver plano B3401.
En la coronación de la presa se colocará un muro de retención de hormigón

(parapeto) para reducir el volumen de enrocamiento. El mismo se construirá
como la losa de la cara, con una plataforma de un ancho razonable para
realizar trabajos mientras se construya la losa.
El parapeto tendrá forma de L, con una elevación tope de 329.0 y una altura
de 3.5m. Se empotrará 2.0m en el enrocamiento y el ancho superior será de
0.3m, que se incrementará a 0.5m en la base. La base se encontrará en la
elevación 5.5m por encima del NmáxO, evitando la presión del agua en la
junta en todas las situaciones normales. Es por este motivo que la junta de la
estructura entre la losa de la cara y el parapeto carece de dispositivos de
estancamiento sino que se la sella con material imprimador.

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8.10 Zona 1A y 1B
La zona 1A consiste en material impermeable, barroso, que protege la junta
del perímetro en la parte más elevada de la presa (por debajo de el. 265). En
caso de una inesperada infiltración en dicha junta o que la losa de la cara se
resquebraje, este material se deslizará por las mismas y será interceptado por
el material de la zona 2A subyacente, sellando así la filtración.
La zona 1B está formada por terraplén común sin otra especificación del
material, protegiendo la zona 1A subyacente de la erosión externa.
8.11 Zona de amortiguación (Zona 2A)

Ver plano B3102.
La zona de amortiguación de 3.0m de espesor (zona de apoyo de la losa de la

cara) consistirá en roca fina procesada (d < 75 mm). La zona suministrará
soporte uniforme para la losa de la cara y actuará como una capa semi
impermeable para restringir el caudal que podría llegar a ingresar en la presa
en el caso de que se llegara a resquebrajar la losa de hormigón o se abran las
juntas. El relleno está compactado con una aplanadora vibratoria en capas de
0.4m de espesor.
La superficie del declive estará protegida por bordillos que asegurarán también
la buena compactación de la zona de amortiguación, sin compactación normal
en el declive. Para la construcción de dicha piedra se empleará un sistema y
una máquina originalmente desarrollados para moldear veredas in situ. La
máquina modela una pared de 400 mm de alto ( bordillo) de hormigón
mezclado en seco (contenido de cemento de alrededor de 70 - 100 kg/m3).
La graduación relativamente fina del material en la zona 2A no permitirá que el

mismo se segregue al colocarlo y que incluya a la vez los finos suficientes para
aportarle un aceptable bajo nivel de permeabilidad.
Según ICOLD (1989) la zona de amortiguación consistirá en roca tratada con

partículas de un tamaño máximo entre los 75 y los 38 mm. Del 35 al 55% de
las partículas deben medir menos de 4.76 mm con el fin de asegurar que el
material promedio contenga por lo menos un 40% de partículas del tamaño de
la arena. De un 5% a un 10% de las partículas deberán medir menos de 0.074
mm (ver la Figura que sigue). La permeabilidad de este material se encuentra

Proyecto para Fines
en el orden de 1 x 10-4 cm/s o menos. Esta graduación asegura también la

estabilidad interna bajo gradientes hidráulicas elevadas, siempre que el
material subyacente cumpla con los criterios del filtro.
ZONA DE ESPECIFIACIÓN 2A
100
Sample 1 (R-M1)
80
Sample 2 (Muestra 1)
PERCENTAGE PASSING
60 Sample 3 (Muestra 2)
Specification
40
20
0
0.01 0.1 1 10 100
DIÁMETRO (mm)
Especificación de la distribución del tamaño del grano para la Zona 2A y

resultados del ensayo del material del lecho del río.
8.12 Filtro de la fundación (Zona 2B)

Una capa de filtro de la calidad de arena de hormigón (d < 20 mm) en el lado
aguas abajo del plinto evitará la posibilidad de migración de los finos de la
erosión de la roca más o menos intemperizada en la fundación al terraplén. El
ancho de esta capa, incluyendo una posible capa de hormigón, será de 0.3.Hw,
donde Hw es la altura desde el nivel de la fundación al nivel máximo del agua
del embalse.
8.13 Zona de transición (Zona 3A)

La zona 3A constituye el máximo apoyo para la losa de la cara. El material será
de buena calidad y estará compactado a un módulo elevado para limitar el

Proyecto para Fines
asentamiento de la losa.
El material de la zona 3A consistirá de grava del lecho del río, de probada

buena calidad. La grava estará formada por partículas redondeadas con menor
tendencia a fracturarse que los bordes afilados, siendo la compresibilidad del
mismo sustancialmente menor que el enrocamiento, incluso si la densidad y la
distribución del tamaño de las partículas es relativamente comparable.
La grava de la zona 3A estará clasificada, será de un diámetro < 0.15mde

diámetro, del lecho del río y se compactará con rodillo vibrador al mismo
espesor que la capa de la zona 2, o sea 0.4m.
Con el fin de proteger a la zona de amortiguación (Zona 2A) de la erosión

interna y de la migración, el material de la zona 3A cumplirá con los siguientes
criterios de filtro (que se describen en el Capítulo 8.2.4):
D15
4< < 40
d 15
D 50
< 25
d 50
D15
<5
d 85
d = diámetro de las partículas de la zona de la base

D = diámetro de las partículas en la zona de filtro
Este requisito eliminará la posibilidad de erosión interna en la zona de

amortiguación en el caso de que se produzca una filtración a través de la losa
del hormigón.
Entre la fundación y el terraplén se colocará una capa de ripio de un mínimo

de 0.5m de espesor, cuyos materiales son los mismos que se especifican para
la zona 3A.

Proyecto para Fines
8.14 Drenaje (Zona 3B)

Se incorporará una zona de drenaje vertical y horizontal de enrocamiento
lavado
(100 < d < 500 mm) para asegurar el drenaje de cualquier filtración entre la
losa del hormigón.
En el diseño propuesto resulta crítico para la estabilidad de la presa que todo

el cuerpo de la misma esté drenado. Un incremento de la subpresión puede
reducir la resistencia del material al esfuerzo cortante y, por lo tanto también,
la seguridad de la presa. Se podría además incrementar el riesgo de posible
licuación en caso de un terremoto, aun cuando el cuerpo principal de la presa
sea de enrocamiento.
8.15 Enrocamiento (Zona 3C)

La parte aguas abajo del hombro (Zona 3C) se construirá de enrocamiento de
cantera (de la Cantera No. 1). La carga del agua afecta especialmente menos
a la zona 3C que a la zona 3A, por lo que resulta aceptable un módulo inferior.
El enrocamiento se compactará con rodillo vibrador en capas de 1.6m de
espesor.
8.16 Protección de la pendiente (Zona 3D)

En la pendiente de aguas abajo de la presa se colocará una capa de roca de
cantera gruesa (d10 > 5 mm, d50 > 50 mm) paralela a la zona 3C y
compactada con rodillo vibrador. Se emparejará la superficie.
8.17 Protección del pie (Zona 3E)

Con el fin de suministrar un pie estable con alta capacidad de drenaje se
construirá una zona de roca gruesa seleccionada hasta la elevación 260. La
misma estará formada por bolos, de un diámetro > 0.5m, que se colocarán
con retroexcavadora con buen contacto entre sí.
8.18 Instrumentación
Ver plano B3501.

Proyecto para Fines
En la presa se controlará la medida de las infiltraciones o los desplazamientos

de las superficies.
Los datos de las infiltraciones son unos de los mejores indicadores del
funcionamiento de la presa, la que contará con un sistema para recoger y
registrar el agua que se filtra a través de una barrera de medición aguas
abajo.
Para el registro de los desplazamientos de superficies (horizontales y

verticales) se fijarán pernos en la parte accesible de la losa frontal, el
parapeto, la coronación y el costado aguas debajo de la presa.
8.19 Cantidades de enrocamiento en la presa

Zona Tipos de Material Compactación Volumen
1A Barroso. Capas de 0.4m 6 Pasadas con 2,140 m3
Rodillo Vibratorio
de 10 t
1B Terraplén común Se colocará y 3,680 m3
compactará con
topadora
2A Material semi anterior. Roca tratada 6 Pasadas con 23,000 m3
d < 75 mm. 5%-10% <0.074 mm, Rodillo Vibrador
capas de 0.4m. de10 t
2B Carpeta del filtro de arena 6 Pasadas con 2,120 m3

d < 20 mm Rodillo Vibrador
de 10 t
3A Ripio de transición del lecho del río 6 Pasadas con 214,000 m3
< 150 mm, capas de 0.4m Rodillo Vibrador
de 10 t
3B Material rocoso sólido de cantera, 8 Pasadas con 39,000 m3
drenaje libre Rodillo Vibrador
de 10 t
100 mm < d < 500 mm, capas
de1.6m

Proyecto para Fines
3C Roca de cantera 8 Pasadas con 515,000

Rodillo Vibrador m3
de 10 t
3D Roca de cantera gruesa 8 Pasadas con 34,500 m3
d10 > 5 mm, d50 > 50 mm, Rodillo Vibrador
de 10 t
3E Roca gruesa seleccionada, d > 500 Colocada con 12,000 m3
mm retroexcavador
Volumen Total 845,440m
3

Proyecto para Fines
9. EL SISTEMA DE DESVÍO
Ver plano B5701.
9.1 General
El sistema de desvío aparta el curso del río de la zona de la presa durante las
obras de construcción y servirá como desagüe de fondo para el embalse
durante el funcionamiento. Los trabajos de desvío consisten en los siguientes
elementos:
• Túnel de desvío
• Estructura de entrada
• Alcantarilla de hormigón
• Estructura de salida
• Cámara de compuertas
• Ataguía
Una alcantarilla de hormigón dividirá al túnel en dos canales, los que, en

combinación con una ataguía de 10-13m de altura, tendrá una capacidad
máxima de alrededor de 200 m3/seg durante la construcción de la presa.
El túnel terminado y funcionando como desagüe de fondo tendrá una

capacidad de alrededor de 50 m3/seg durante su operación cuando el embalse
se encuentre al NmáxO (el. 320).
9.2 El túnel de desvío

Ver plano B5701.
El túnel de desvío dirige el curso del río a través del macizo rocoso en el
estribo derecho de la presa. Se extiende desde la el. 267, a unos 50m aguas
arriba de la presa, a la el. 245.3, a aproximadamente 100m aguas debajo de la
presa. El túnel tendrá una longitud de 364.5m con un área neta, en teoría, de
alrededor de 24 m2 totalmente revestida. El ingreso es de alrededor de 3.5m
por encima del lecho del río adyacente y la terminación a unos 3m por encima
del lecho del río en el extremo aguas abajo.

Proyecto para Fines
El piso del túnel tendrá una losa de hormigón armado y el revestimiento

contará con agujeros de drenaje para evitar la acumulación de presión
hidráulica en el túnel.
La excavación del túnel se realiza desde dos ventanas, una en el extremo

aguas arriba, mientras que la otra coincide con la salida del túnel. La abertura
de la venta aguas arriba está ubicada a unos 6.5m por encima del lecho del río
y tiene una inclinación hacia debajo de 1:8. Los primeros 26.7m del piso se
excavarán hasta que esta parte del túnel sea horizontal. Los próximos 51.7m
tendrán una inclinación de 1:8, en los 166.2m siguientes la inclinación es de
1:18 y en los últimos 120m de 1:22.
El soporte temporal se realizará de acuerdo con los criterios dados por un

sistema Q modificado (Ver apéndice 2). Las medidas del apoyo consistirán
principalmente en pernos de roca y concreto lanzado, el que, cuando sea
necesario, se reforzará con arcos de concreto armado o revestimiento total de
hormigón.
El túnel totalmente revestido tendrá en teoría 6.0m de altura y 4.3m de ancho,

con una sección transversal de alrededor de 24 m2. La forma del mismo es de
una herradura modificada.
9.3 La estructura de entrada

La estructura de ingreso al túnel de desvío es de hormigón armado con una
fundación de roca.
La estructura consiste en la entrada a la alcantarilla de hormigón dentro de la

sección transversal del túnel y la entrada al resto de dicha sección transversal.
La solera de ambas entradas está a la el. 267.0.
La entrada a la alcantarilla de hormigón tendrá 2.35m de ancho y 3.0m de

alto, que poco a poco se van reduciendo a las dimensiones de la sección
transversal de 1.5m de ancho y 2.4m de alto.
La entrada al túnel en la posición de las ataguías tendrá 3.5m de ancho,

incluyendo la alcantarilla de hormigón, y 7.7m de altura.

Proyecto para Fines
Las paredes laterales tienen 10.0m de altura, a la el. 277.0 como máximo.
Las paredes están bien redondeadas para permitir un esquema de flujo

favorable. El ancho entre las paredes a la entrada es de alrededor de 9.0m,
mientras que el ancho neto dentro del túnel, incluyendo la alcantarilla de
hormigón, es de 3.5m.
Tanto la entrada a la alcantarilla de hormigón como el resto de la sección

transversal del túnel están equipados con ranuras para las ataguías de troncos,
que posibilitan mantener abierto o cerrado uno de los dos conductos.
Las ataguías de la alcantarilla de hormigón se manejarán desde el

camino/puente por encima de la entrada al túnel en la el. 277.0.
Las ataguías para la sección transversal del túnel se encuentran a unos 7.5m
aguas abajo de los ataguías de la alcantarilla y se manejarán desde la
plataforma en la el. 279.0. Esta plataforma se construye como parte de la
estructura de entrada de hormigón en esta mayor elevación hacia la cara de la
roca, por encima de la apertura del túnel.
Desde la plataforma, en la elevación 279.0 una escalera descenderá al techo

de la alcantarilla y también hasta el piso del túnel.
Se instalará un tubo de aireación (di = 0.75m) desde la plataforma, en la

elevación 279.0 hacia el túnel, aguas abajo de las ataguías.
9.4 La alcantarilla
Ver planos B5201, B5301, B5302 y B5402.
La alcantarilla es una estructura de hormigón que se extiende desde la toma y
desciende hasta la salida del túnel. Se encuentra ubicada en el lado izquierdo
del túnel. La sección transversal de la alcantarilla tendrá unos 1.5m de ancho y
2.4m de alto. El piso del resto del túnel tendrá un ancho de alrededor de 2.3m.
La alcantarilla servirá como acceso a la galería de las compuertas durante el

funcionamiento del embalse. La entrada se encontrará a la salida del túnel. La
sección del canal paralela a la cámara de compuertas se tapará con hormigón.
La alcantarilla contará con dos aberturas al final del periodo de construcción.

Una de ellas estará ubicada en la estructura de entrada y la otra justo aguas

Proyecto para Fines
arriba de la cámara de compuertas. La función de las mismas es suministrar

dos conductos de agua para el periodo de funcionamiento como una seguridad
extra. En el caso eventual de que el conducto del túnel se tape con piedra
caída, la alcantarilla permitirá el pase del agua. La capacidad será de 40 m3/s.
El extremo aguas arriba de la alcantarilla se puede cerrar por medio de

ataguías durante el periodo de construcción.
La entrada a la alcantarilla se cubrirá con una pequeña construcción que

albergará la maquinaria de ventilación. La alcantarilla estará iluminada y estará
habilitada para los cables eléctricos y el conducto de ventilación a la cámara de
compuertas.
9.5 La estructura de salida

La estructura de salida estará formada por un canal rectangular y un canal de
salida flanqueado por un muro de retención a cada lado. Las paredes de los
gaviones protegerán al declive adyacente al extremo aguas abajo de los muros
de retención. La entrada a la alcantarilla de acceso (1.5m x 1.5m) se realizará
a través de una pequeña construcción por encima de la alcantarilla rectangular
y descendiendo por una columna/escalera.
La pequeña construcción se empleará para instalar el equipo de ventilación y

de iluminación para la alcantarilla de acceso a la cámara de compuertas. La
parte superior de la alcantarilla se utilizará como una vía de acceso a la casa
de máquinas.
La alcantarilla rectangular de salida tendrá 5.3m de ancho x 6.7m de alto y

6.5m de largo. El ancho del canal de salida variará entre 5.3m a 14m. Los
muros de retención tendrán una altura variable entre 2.8 a 9.0m.
El piso de la estructura de salida tendrá losa de hormigón. A modo de

protección contra la corrosión por debajo de la losa, se construirá una pared
vertical de hormigón en el extremo aguas debajo de la losa, que descenderá a
unos 2.5m por debajo de la elevación del lecho del río.
Se analizará también la posibilidad de que sea necesaria una protección contra

la erosión por medio de bolos/escollerado adyacente a la estructura de salida
de hormigón.

Proyecto para Fines
9.6 La cámara de compuertas

9.6.1 General
La cámara de compuertas está ubicada en el túnel paralelo a la alcantarilla de
hormigón a 80-110m aguas abajo de la entrada del túnel. La posición final
será decidida por el geólogo ingeniero. La cámara consiste en una estructura
de hormigón que contiene dos compuertas en serie y una galería de
compuertas. Se suministra una cortina de inyecciones para dejar a la cámara
razonablemente hermética. El túnel deberá ensancharse un poco en esta
sección para dejar espacio suficiente para la cámara.
Las compuertas consisten en dos compuertas deslizantes de una construcción

de prensa-estopa. El umbral sumergido está ubicado (tentativamente) en la el.
262.1. La compuerta aguas arriba es la compuerta de mantenimiento, mientras
que la de aguas abajo es la compuerta principal. La abertura es de alrededor
de 1m de ancho y 1.6m de altura, lo que permite una capacidad de descarga
de alrededor de 50 m3/seg al NmáxO.
El diseño de las dos compuertas deslizantes permitirá el funcionamiento a una

presión hidráulica máxima de 61.7m, correspondiendo a un nivel del embalse
de 323.8 (Q1000).
Las compuertas estarán equipadas con maquinaria para elevación hidráulica y

se manejarán manualmente desde la galería de compuertas o por control
remoto desde la central eléctrica.
La galería de las compuertas medirá: A x L x A = 4.3m x 5.0m x 3.6m.

aproximadamente y se ubicará justo por encima de las compuertas con un piso
en la el. 265.9. La entrada se efectuará a través de la alcantarilla. Una
abertura en el piso desciende al túnel, justo aguas abajo de las compuertas.
Esta abertura se empleará para el equipo de elevación entre el túnel y la
galería y tendrá una tapa desmontable.
Una capacidad de alrededor de 50 m3/seg al NmáxO permite hacer descender

al embalse 3m desde el NmáxO a la el.320 dentro del término de dos días,
asumiendo una afluencia de 2.5 m3/seg.

Proyecto para Fines
9.6.2 Equipo mecánico para la cámara de compuertas

El equipo mecánico para la cámara de compuertas consistirá en:
2 (dos) compuertas deslizantes iguales, una compuerta principal y

una de revisión, completas con tornos elevadores hidráulicos y
controladores eléctricos
2 (dos) un juego de bastidores para cada compuerta, con guías,
vías de sellos
1 (un) un juego de revestimiento de acero común para las dos
compuertas. El revestimiento se extenderá por aproximadamente
2m en el lado aguas arriba de la compuerta de revisión y 1m en el
lado aguas debajo de la compuerta principal.
1 (un) tapa con prensa-estopa para el vástago cilíndrico del elevador
(compuerta de revisión)

Proyecto para Fines
9.6.3 Datos Técnicos

Los datos que se consignan a continuación consistirán la base del equipo:
- Ancho libre de las aberturas de compuertas 1000 mm
- Altura libre de las aberturas de compuertas 1600 mm
- Nivel del umbral sumergido, aprox. 262.1 m.s.n.m.
- Nivel máximo de operación 320.0 m.s.n.m.
- Nivel máximo en crecidas 323.8 m.s.n.m.
- Elevación del piso de cámara de compuertas 265.9 m.s.n.m.
- Inclinación de la compuerta vertical
- Caudal máximo por compuerta principal 50 m3/seg
- Velocidad de funcionamiento, aprox. 0.2 m/min (ajustable)
- Presión en umbral sumergido, carga normal 57.9 mWc
- Presión proyectada, carga máx. 61.7 mWc
9.7 La ataguía aguas arriba

Ver plano B1002 y B5601.
9.7.1 General
La ataguía aguas arriba se ubicará justo aguas debajo de la toma del túnel de
desvío, con el pie aguas debajo de la presa a 15-20m del plinto de la presa
principal.
La ataguía se construirá como una presa de tierra-enrocamiento.
El lecho del río en la posición de la presa se encuentra entre la elevación ~260

y ~262 y la coronación de la presa estará en la elevación 277.0-280.0, o sea,
10.0-13.0m por encima del piso de la entrada al túnel de desvío, que está en
la elevación 267.0. La altura de la coronación se halla en discusión.
La capacidad de descarga del sistema de desvío es de alrededor de 175 m3/s,

con el nivel del agua en la el. 277.0 y 215 m3/s en la el. 280.0
9.7.2 Cronograma de la construcción

Proyecto para Fines
Una vez que el túnel de desvío se encuentre terminado según lo planeado y

que el curso del río se haya desviado a través del túnel, es posible comenzar a
construir la ataguía.
La construcción de la ataguía se realizará durante un periodo de caudal bajo,

por lo que se tendrán muy en cuenta los pronósticos del tiempo antes de
comenzar con las obras.
Es por este motivo que el tiempo que insuma la construcción deberá ser lo
más corto posible dentro de lo práctico.
9.7.3 Descripción de la ataguía
Una vez que se ha realizado la suficiente preparación en la fundación de la

presa se comenzará con las obras de construcción instalando una pre-ataguía
en el costado aguas arriba de la ataguía principal, con una elevación de la
cresta de 268.0.
El relleno comenzará a usar el material grueso suficiente para que soporte el

curso del río a medida de barrera para los rellenos siguientes, que consistirán
en material impermeable (arcilla o acarreo fluvial) de terraza o material de
cantera 1.
Siguiendo aguas arriba el lecho del río se rellenará hasta la el. 267.0 hacia la
pre-ataguía e inclinándose ligeramente en dirección aguas abajo. Se asume
que la extensión de este relleno alcanza a los 60m. El material del relleno será
el mismo que para la pre-ataguía.
Por encima del relleno, incluyendo la inclinación aguas arriba de la pre-ataguía,

se colocará una capa de protección contra la erosión.
Ahora se desvía el curso del río a través del túnel de desvío y se puede
construir la ataguía principal.
Hacia la inclinación aguas debajo de la pre-ataguía se coloca una capa de 4.0m

de material impermeable (arcilla o acarreo fluvial) de terraza o material de
cantera 1. Esta capa se extenderá hacia abajo en una zanja excavada, que se
presume que está cimentada sobre material impermeable. La profundidad de
la zanja se calcula en 3.0m.

Proyecto para Fines
En la inclinación aguas arriba de la ataguía habrá una capa de 2.0m del mismo
material impermeable que se describió anteriormente.
Para el cuerpo principal de la ataguía se empleará roca de cantera 1 o material

del lecho del río.
En el pie aguas debajo de la presa se colocará un relleno grueso (drenaje

libre) de un mínimo de 3.0 m de altura.
La pendiente de aguas arriba de la presa tendrá una inclinación de 1.0V:1.8H,

mientras que la inclinación del declive aguas abajo será de 1.0V:1.5H.
La parte superior de la presa de tierra-enrocamiento se encontrará en la el.

273.5 (o 276.5) y la coronación tendrá un ancho de 7.0m.
En la parte superior de la presa se colocará un muro parapeto de 3.5m de

altura a lo largo de los costados aguas arriba y aguas debajo de la coronación.
El espacio entre los muros se rellenará con material impermeable hasta el tope
de los muros a la el. 277.0 (o 280.0).
Justo aguas abajo del pie de la presa se instalarán unas bombas de drenaje en
el/los pozo(s)/zanja de desagüe.
9.7.4 Datos principales de la ataguía.
- Longitud de la coronación 80m

- Altura máxima 20-23m
9.8 El funcionamiento del sistema de desvío

Antes de poner en funcionamiento el túnel de desvío la alcantarilla y la
estructura de ingreso tienen que estar construidas. En cuanto estos elementos
se encuentren listos, se puede entonces proceder a construir la ataguía y luego
pondrá comenzar a operar el túnel.
Al finalizar la construcción de la presa la toma principal estará cerrada por

ataguías de troncos y el curso del agua se desviará a través de la alcantarilla.
La alcantarilla tendrá una capacidad de alrededor de 32 m3/seg a un nivel del
agua de 277 (35 m3/seg en la el. 280). Una vez que el agua fluya en la
alcantarilla se podrá terminar la cámara de compuertas.

Proyecto para Fines
Una vez finalizada la instalación las compuertas quedarán abiertas. El ingreso a

la alcantarilla se cierra con ataguías y el agua se desvía a través de la toma
principal y de las compuertas. El desvío tendrá un caudal de alrededor de 25 -
27m3/seg con un nivel de agua de 277-280.
Mientras el agua se desvía a través de la sección del túnel y las compuertas se

modela un tapón de hormigón en la alcantarilla en la zona de la compuerta. La
conexión entre la cámara de compuertas y la alcantarilla se establecerá por
medio de una incisión en el techo de la alcantarilla justo aguas abajo del
tapón.
Entre la alcantarilla y el túnel habrá dos aberturas, una dentro de la toma y la

otra justo aguas arriba de la cámara de compuertas. Las aberturas se
realizarán cuando el caudal del río esté bajo, ya que el agua fluirá en el túnel.
Al final de este trabajo se retirarán las ataguías, se cerrarán las compuertas y

se puede comenzar a llenar el embalse. El agua potable se puede liberar
abriendo la compuerta levemente hasta que el nivel de agua en el embalse
llegue a la el. 305. Entonces se pondrá en funcionamiento la central eléctrica.

Proyecto para Fines
10. LA ESTRUCTURA DEL ALIVIADERO
Ver planos, B6102, B6201, B6202, B6203, B6204, B6205, B6401.
10.1 Tipo y ubicación del aliviadero

La estructura de la toma se encuentra en un corte en el saliente aguas arriba
de la presa, por encima y no lejos del ingreso al túnel de desvío. Los taludes
de la excavación del corte tendrán hasta 30m de altura.
El aliviadero es del tipo de acceso frontal sin compuertas. Tiene un curso del
agua libre y rectilínea. La capacidad de descarga está determinada por la AMP,
lo que proporciona un afluente de 730 m3/seg. El aliviadero consiste en un
canal de acceso, seguido por una estructura de ingreso y luego un conducto
del agua. El conducto del agua consiste en un pozo corto y un túnel, que
termina en una estructura de trampolín de aproximadamente 10m por encima
del lecho del río.
La toma para la casa de máquinas está incorporada en el pilar izquierdo de la

estructura de ingreso al aliviadero. La tubería a presión que conduce a la casa
de máquinas está empotrada en hormigón en una zanja en el piso del túnel del
aliviadero.
También se incorporará en la estructura una bocatoma de emergencia para el

agua potable, la que libera agua en el pozo.
10.2 El vertedero-presa de derivación

La presa de derivación es una estructura de hormigón maciza flanqueada por
dos pilares en los extremos y muros de guía aguas abajo. El nivel de la
coronación se encuentra en la el. 320.0 (NmáxO). Tiene forma de cimacio,
13.5m de ancho, 20m de alto en el lado izquierdo y cerca de 10m de altura en
el lado derecho. El cimacio se extiende por una solera inclinada que desciende
hacia el pozo y el túnel. Los pilares extremos a cada uno de los lados alcanzan
hasta la el. 329. Un muro de contención se empalma con el pilar del lado
derecho. Por detrás de la estructura del muro guía, el muro de contención y el
pilar, en la el. 329, se construye una plataforma de materiales de relleno.

Proyecto para Fines
10.3 El pozo
El agua se alimenta desde la presa de derivación en un pozo de 16m de largo.
La sección desde la coronación al pozo es de transición, reduciendo el ancho
del canal de 13.5m a 7m. La inclinación del pozo es de 1:1 y el mismo se
extiende desde la el. 300 para descender al túnel a la el. 288.7. El pozo se
encontrará totalmente revestido de hormigón. La sección de transición cambia
la forma del conducto del agua, desde una forma rectangular de 7.0m de
ancho y 9.5m de alto, a una herradura de 7m de ancho y 9.5m de alto, con
una sección transversal neta de 51.3 m2.
10.4 El túnel
El túnel tiene 341.5m de largo y su inclinación descendiente es de 1:8. Se
extiende desde la el. 288.7 hacia abajo a la el. 246. La sección transversal
tiene forma de herradura modificada de 6m de ancho y 7.5m de alto, con una
sección transversal neta de 36.6 m2. En el piso del túnel se excavará una zanja
para empotrar la tubería de presión para la casa de máquinas. El túnel estará
totalmente revestido de hormigón. En condiciones de un caudal de 730
m3/seg, la sección llena de agua tendrá una altura aproximada de 5m. No se
incluyen los efectos de la acción de las olas, los salpiques y el rocío, así como
el arrastre del aire, los cuales serán estudiados en mayor detalle.
El túnel termina en una estructura de deflector que descarga el flujo en el aire

con el fin de disipar energía antes de que el agua ingrese en el lecho del río.
El túnel se excavará desde el costado aguas abajo. Desde la zona de la presa

se construirá un camino de acceso cerca de la orilla del río.
10.5 La estructura del trampolín

La estructura del trampolín tiene 12.7m de largo y comienza en la el. 246, con
la cota de salida en la el. 249.5 y un ángulo de salida de 30o. El radio del
trampolín es de 21.0m, 6m de ancho y altura variable. La estructura estará
cubierta con losa de hormigón a modo de protección contra deslizamientos.

Proyecto para Fines
11. LA PLANTA HIDROELÉCTRICA
11.1 General
Ver plano B4301.
La planta hidroeléctrica empleará el agua del embalse. El funcionamiento de la
planta hidroeléctrica estará en general determinado por la necesidad de agua
potable y de agua para la irrigación. La capacidad de producción es de 2 MW y
la producción anual de energía se estima en 12.5 GWh.
La planta se ubicará en la orilla derecha del río, a unos 40m aguas arriba del
deflector del aliviadero. La toma de la tubería de presión estará integrada en la
toma del aliviadero y la tubería de presión en el conducto del aliviadero.
Datos principales:
Carga total promedio: 74.1m
Carga neta promedio: 69.8m
Caudal nominal: 3.0 m3/sec
Rendimiento máximo de turbina: 2.0 MW
Rendimiento nominal de turbina: 1.9 MW
Producción anual promedio: 12.5 GWh
11.2 La toma hidroeléctrica

11.2.1 General
La estructura de la toma se incorporará a la presa de derivación del vertedero.
La abertura de la entrada se ubicará en el lado izquierdo del pilar izquierdo del
aliviadero. El ingreso estará equipado con una rejilla coladera y dos
compuertas en serie. La toma está diseñada para un caudal de 3.0 m3/seg.
La línea central de la toma se encuentra en la elevación 302.0. Las dos

compuertas, una principal (rodante) y la otra de revisión (deslizante) serán de
1.0m x 1.5m. La carga hidráulica de diseño en el umbral de las compuertas
será de 22.3m. Las compuertas se manejarán desde una cámara en el pilar

Proyecto para Fines
izquierdo del aliviadero, con el piso en la elevación 323.0. Un pozo en el pilar

descenderá hacia las compuertas.
Aguas arriba de la compuerta de revisión la toma tendrá paredes y techo

redondeadas para favorecer el esquema del flujo del agua. Entre la compuerta
principal y la tubería a presión habrá una sección de transición desde una
sección transversal rectangular (1.0m ancho x 1.5m alto) a una sección
transversal circular (di=1.0).
La abertura de la toma estará protegida con una rejilla coladera (3.0m x 3.0m)
para evitar que entren objetos en la tubería de presión. La limpieza de esta
rejilla se realizará por medio de buzos.
11.2.2 La cámara de compuertas

La cámara para la maquinaria de elevación se encontrará en el pilar izquierdo
de la toma del aliviadero. La entrada a la cámara se realizará a través de una
pequeña edificación situada en la parte superior del pilar y descendiendo por
un pozo/escalera. Para acceder al pilar se construirá un puente por encima del
aliviadero.
La cámara albergará la maquinaria y el equipo eléctrico para hacer funcionar

las compuertas.
Un pozo desciende hacia las compuertas, el que se llenará de agua de acuerdo

con el nivel de agua del embalse.
Cámara de compuertas Dimensiones Elevación del piso

Longitud Ancho Altura m.s.n.m.
(m) (m) (m)
6.0 4.1 5.5 323.0
Embudo de acceso Dimensiones
Longitud (m) Ancho (m) Altura (m)
2.7 2.2 20.5
11.2.3 Compuerta principal de la toma y compuerta de revisión
La bocatoma se cerrará por medio de una compuerta vagón vertical con una
abertura libre de A x A ≈1.0m x 1.5m. El funcionamiento de la compuerta

Proyecto para Fines
permitirá que la misma se abra y cierre cuando el caudal sea inferior a los 3.0
m3/seg y con un nivel máximo del embalse en la el. 323.8.
Cuando la compuerta se abre se detiene automáticamente en una posición

prefijada para el llenado de la aducción. Para abrirla nuevamente habrá que
liberar este dispositivo de traba. En caso de emergencia se cerrará por su propio
peso al recibir una señal del sistema de control remoto.
Se instalará un tubo de aireación (D200) para proveer aire suficiente para la

evacuación/suministro durante el llenado/vaciado de la tubería a presión. El tubo
se dirigirá desde el lado aguas debajo de la compuerta principal de la toma para
terminar por encima de la el. 323.0.
La compuerta de revisión será del tipo deslizante y se instalará en un eje y en un

revestimiento de acero en común con la compuerta principal. La abertura de
ambas compuertas será la misma, equipándose la de revisión con una válvula en
el lado aguas abajo para compensar la presión del agua antes de la apertura.
Todas las partes del equipo estarán diseñadas de forma tal que requieran un
mínimo de servicio. Se aplicará la protección de la superficie de larga vida, los
sellos de caucho perecederos y los rodillos y bujías auto lubricantes.
El canal será liso con un mínimo de pérdida de carga y no inducirá vibraciones en

el cuerpo de la compuerta abierta.
El dispositivo para trabar el canal contará con un cierre mecánico para la

compuerta principal, permitiendo además la despresurización del sistema
hidráulico.
El suministro eléctrico a la maquinaria para la elevación de las compuertas

incluirá 120 V / 60 HZ de corriente principal alterna y 110 V CD auxiliar dirigida
a las terminales dentro de la cámara de compuertas.
11.2.3.1 Componentes de las compuertas

La disposición de las compuertas consistirá en:
1 (una) compuerta vagón de la toma, completa con maquinaria de

elevación y controladores eléctricos
1 (una) compuerta de revisión deslizante, completa con maquinaria de
elevación y controladores eléctricos

Proyecto para Fines
2 (dos) (uno para cada compuerta) juegos de bastidores con guías, vías
selladas/rodadas
1 (un) juego de revestimiento de acero común para las dos compuertas
2 (dos) escaleras de inspección con plataformas y placas de cobertura
que permitan el acceso a todas las partes de las compuertas
1 (una) válvula/tubos de compensación para la compuerta de revisión
1 (un) tubo de aireación
- Todos los anclajes, pernos, marcos, tubos , perfiles, placas de control, rejillas,
lubricantes temporarios y permanentes que sean necesarios para la alineación
y fijación.
- Tratamiento completo de la superficie con pintura.
11.2.3.2 Datos Técnicos

Los datos que se detallan a continuación consistirán la base del suministro:
- Ancho libre de las aberturas de las compuertas 1000 mm

- Altura libre de las aberturas de las compuertas 1500 mm
- Nivel del umbral inferior, aprox. 301.5 m.s.n.m.
- Nivel máximo de operación 320.0 m.s.n.m.
- Nivel máximo en crecidas 323.8 m.s.n.m.
- Elevación del piso de la compuerta 323.0 m.s.n.m.
- Inclinación de la compuerta vertical
- Caudal máximo por cada compuerta 3.0 m3/seg
- Velocidad de funcionamiento, máx 0.2 m/min (ajustable)
- Presión en el umbral, carga normal 18.5 mWc
- Presión programada, carga máx 22.3 mWc
11.2.4 Rejilla coladora de la toma
11.2.4.1 General
La toma consistirá en una estructura de hormigón cuyo umbral se encontrará a
la elevación 301.5. Frente a la compuerta principal de la toma se instalará una
rejilla coladera en posición casi vertical, de malla fina (3.0m x 3.0m), para
detener el ingreso de objetos en la tubería a presión. El espacio entre la las
barras de la rejilla tendrá la dimensión suficiente como para evitar el
estancamiento de elementos en el rotor de la turbina.

Proyecto para Fines
Los paneles de la rejilla estarán sostenidos por un marco, que se empotrará en la

estructura de toma de hormigón. Se suministrarán los medios suficientes para
fijar las rejillas.
11.2.4.2 Descripción de la rejilla
Toda la estructura de la rejilla, incluyendo los paneles y el marco se fabricarán

de acero inoxidable. Las barras de anclaje para empotrar en el hormigón serán
de acero al carbono.
Las barras de cada panel se unirán por medio de varillas de acero horizontales a
una distancia mínima de 390mm en el centro y barras planas en el extremo
superior e inferior. Las varillas horizontales tendrán un diámetro mínimo de
20mm y estarán soldadas en forma continua a ambos lados de cada barra para
que el espaciamiento sea rígido y evitar la vibración lateral. El diseño permitirá
una velocidad de flujo de 2.5 m/seg sin ningún peligro de vibración que cause
daño.
Las varillas horizontales de los paneles se dispondrán a lo ancho de las barras de

la rejilla.
Los paneles se atornillarán entre sí en los costados por medio de pernos de acero
inoxidable, que quedarán fijos, y manguitos de separación.
La periferia total de la rejilla estará cubierta y protegida por un marco de acero

inoxidable, que se empotrará en el hormigón de la segunda etapa. La parte
superior e inferior del marco estarán equipadas con perfiles con ménsulas sólidas
para los pernos de sujeción. Estas ménsulas ofrecerán un mínimo de obstrucción
al flujo.
Cada uno de los paneles estará atornillado al marco superior e inferior por medio
de pernos y tuercas de acero inoxidable, quedando estas últimas fijas. La
conexión tendrá el juego suficiente como para permitir los ajustes necesarios
durante la instalación.
Todos los pernos y tuercas serán de acero inoxidable.
El diseño asegurará un flujo suave de agua con un mínimo de pérdida de carga.

Proyecto para Fines

Los datos que se detallan a continuación constituirán la base del suministro:
- Ancho de la rejilla coladera 3 000 mm

- Altura de la rejilla coladera 3 000 mm
- Alineación Cerca de la
vertical
- Flujo máximo 3.0 m3/seg
- Elevación del umbral de la rejilla coladera el. 301.5m.s.n.m.
- Nivel máximo de operación el. 320.0m.s.n.m.
- Nivel máximo del agua el. 323.8m.s.n.m.
- Diferencia de la presión de diseño 5 mWc
- Espacio entre las varillas se decidirá más adelante

Proyecto para Fines
11.3 La tubería a presión

La tubería a presión comenzará justo aguas abajo de la compuerta principal de
la toma, atravesará el vertedero y seguirá por el pozo del aliviadero y el túnel
para descender al trampolín del aliviadero. Un poco antes de este último la
tubería doblará hacia la izquierda y ascenderá hasta la casa de máquinas. Esta
parte será una sección al aire libre de unos 50m de largo.
La línea central de la toma a la aducción se encontrará en la el. 302.0. La toma

está diseñada para un flujo de 3.0 m3/seg. Entre la compuerta principal y la
tubería a presión habrá una sección de transición desde una sección
transversal rectangular (1.0m x 1.5m) a una sección transversal circular
(di=1.0m). La tubería a presión se extenderá desde la toma a la casa de
máquinas, para estar conectada a la válvula de ingreso a la turbina con un
centro a la el. 243.1. La longitud principal de la tubería de presión se
empotrará en hormigón en una zanja. El extremo inferior de la tubería de
presión terminará en un tubo de entrada de forma cónica con una brida más
baja para la conexión atornillada a la válvula de la toma.
El tubo de la toma estará equipado con las salidas/derivaciones que sean

necesarias para el funcionamiento de la turbina y la válvula, como una
eficiente medición, drenaje, extracción del agua refrigerante, bypass de la
válvula, etc.
En el extremo inferior de la tubería de presión, frente a la válvula de la toma,

se instalará un pozo de inspección con un diámetro interno de 500mm.
En principio se considera que la tubería a presión será de un diseño de acero

soldado de grano fino, aunque se pueden proponer otros materiales.
El suministro incluirá una tubería a presión completa desde la entrada a la

válvula de la toma, incluyendo los codos, los anclajes y las derivaciones, etc. que
sean necesarios.

Proyecto para Fines
11.3.1 Datos Técnicos de la tubería a presión

Los datos que se detallan a continuación constituirán la base del suministro.
Diámetro interno de la tubería a presión mm 1 000

Longitud de la tubería a presión m 450
El. central en la toma m.s.n. 302.0
m.
El. central en la salida m.s.n. 243.1
m.
Presión estática máx. frente a válvula mWc 80.7
entrada
Carga diseño, incluyendo martillo mWc 105.3
hidráulico
Flujo del proyecto m3/sec 3.0
11.4 La central eléctrica

11.4.1 La casa de máquinas

La central eléctrica comprende una sala de máquinas que incluye un tramo
para la descarga, cuartos para el equipo de control y de funcionamiento y un
taller. Las dimensiones de la central serán de 7.3m de ancho y 16.6m de largo
aproximadamente.
Las subestructuras por debajo del nivel del piso principal se construirán de
hormigón en masa armado. Para las paredes se empleará hormigón armado y
mampostería de mortero.
La central contará con un generador. La línea central de la turbina horizontal

Francis se encontrará en la el. 244.1. Justo aguas arriba del rotor será
colocada una válvula. El tubo aspirador desemboca exactamente en el canal de
descarga. El nivel normal del tubo de descarga se encontrará alrededor de la
el. 242.
En la casa de máquinas se instalará una grúa para la descarga, instalación y el

mantenimiento del equipo.

Proyecto para Fines
11.4.2 Equipo mecánico en la casa de máquinas
El principal equipo mecánico será el siguiente:
- Una turbina Francis de alineación horizontal

- Una válvula mariposa de ingreso
- Un sistema del regulador de la turbina
- Sistema del agua refrigerante
- Sistema de drenaje
- Una grúa en la casa de máquinas
11.4.3 Turbina
Ver planos 329862, 505184, 505200, 505201/1, 505166.
11.4.3.1 General
La turbina será del tipo Francis horizontal directamente conectada al
generador.
El peso de las partes giratorias del generador y la turbina y todas las fuerzas
radiales e hidráulicas será transportado por los cojinetes de guía del
generador.
11.4.3.2 Componentes de la turbina

El alcance del suministro incluirá 1 (una) turbina horizontal Francis, completa
con todos los componentes y elementos auxiliares necesarios para el
funcionamiento seguro y eficaz. Se prevé que la turbina incluirá los siguientes
componentes:
1 (un) rotor Francis

1 (un) acoplamiento rotor/cilindro
1 (un) cilindro de la turbina.
1 (un) envoltorio en espiral y un anillo de fijación.
1 (una) tapa superior.
1 (un) sello del laberinto superior.
1 (una) tapa inferior.
1 (un) sello del laberinto inferior.
1 (un) aparato de guía.
1 (un) sello del cilindro.

Proyecto para Fines
1 (un) cojinete de guía de la turbina. (Si no está combinado con el

cojinete del generador)
1 (un) cono del tubo aspirador.
1 (un) revestimiento del tubo aspirador.
1 (un) drenaje de la caja en espiral.
1 (una) aireación de la caja en espiral.
1 (un) sistema para la entrada del aire.
1 (un) juego de instrumentos y equipo de control.
1 (una) carreta para desarmar el rotor

Proyecto para Fines
También se puede llegar a proponer un diseño alternativo que incluya el

suministro para desviación.
11.4.3.3 Datos Técnicos para la turbina
Nivel máx. aguas arriba, operación m.s.n. 320,0

m.
Nivel nominal aguas arriba m.s.n. 316.1
m.
Nivel mín. aguas arriba m.s.n. 305.0
m.
Nivel del piso de la central eléctrica m.s.n. 243.5*
m.
Centro elevación aproxim. de la m.s.n. 244.1*
turbina m.
Nivel máx. aguas abajo, operación m.s.n. 242.0
m.
Nivel del umbral aguas abajo m.s.n. 241.25
m.
Pérdidas de carga calculadas en la mWc 6.4
vía navegable con caudal nominal
Máx. carga estática frente a la mWc 79.4
turbina
Carga nominal de la turbina mWc 67.7
Descarga nominal m3/seg 3.0
Descarga mín. para funcionamiento m3/seg 1.0
Velocidad de la turbina r.p.m. 600.0*
Rendimiento nominal calculado de MW 1.9
turbina
Rendimiento máx. calculado de MW 2.0
turbina
Suba de presión calc. frente a MWc 28.4
turbina, tiempo de cierre = 10 seg
Velocidade de arrranque r.p.m. 1,200
*La velocidad y los ajustes finales de la turbina serán recomendados por el proveedor
con base al nivel específico del piso de la estación.

Proyecto para Fines
11.4.4 Válvula mariposa de la toma
11.4.4.1 General
La válvula mariposa se diseñará para una instalación horizontal y se montará
directamente en la tubería a presión.
La válvula funcionará como válvula de corte frente a la turbina. Tendrá la

capacidad de cierre ante un caudal máximo y de presión máxima. Las fuerzas
de la válvula cerrada se transferirá a la tubería a presión a través de la brida
aguas arriba.
La válvula mariposa tendrá un cojinete biexcéntrico del disco y se cerrará

automáticamente con la energía hidráulica.
El mecanismo de funcionamiento será oleohidráulico, con servomotor(es) de

efecto simple. Las fuerzas operativas del servomotor se transferirán a través
de la vara de pistón al muñón del eje por medio de cabillas de acero en la
conexión entre el/los brazo(s) de contrapeso/muñón(es) del eje. La válvula se
mantendrá abierta por medio del/los servomotor(es). El aceite a presión se
suministrará desde el sistema del regulador para dicho fin.
Se incluirá un indicador mecánico de la posición de la válvula.
En condiciones de equilibrio la válvula se cerrará por medio de un contrapeso.
En su costado aguas abajo la válvula se conectará con el ingreso a la turbina

por medio de un ensamble desmontable, que consiste en un tubo cónico y una
junta de expansión.
La válvula estará equipada con un sistema de bypass, que contará con una
válvula bypass que funciona en forma manual y otra en forma
hidráulica/eléctrica.
11.4.4.2 Información técnica y datos para la válvula mariposa
Diámetro nominal mm 800*

Número de válvulas 1
Carga nominal mWc 67.7
Caudal nominal m3/sec 3.0

Proyecto para Fines
Carga del diseño, válvula cerrada mWc 80.7

Carga del diseño, válvula abierta, incl. mWc 105.3
martillo acuático
* Se adaptará al diámetro de la caja espiralada de la turbina.
11.4.5 Regulador de la turbina
11.4.5.1 General
El regulador estará diseñado y ensayado de acuerdo con la última versión de
ISO 308/IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) 125-1988 o
normas similares.
El regulador de la turbina consistirá en un equipo en un armario o cubículo

separado, que está conectado al sistema de control principal.
El regulador será del tipo electro-hidráulico moderno, basado en los últimos

procesadores digitales programables o PLC, en combinación con los módulos
hidráulicos del proyecto de alta presión. La presión nominal del aceite en
operación será de por lo menos 100 bars, siendo esta presión mantenida por
bombas montadas en un tanque de sumidero que alimenta a un sistema
acumulador de nitrógeno/aceite.
El actuador electro-hidráulico será del tipo de válvula servo/proporcional.
La electrónica incluirá un sistema de control completo para controlar la carga.
Para realizar el control de frecuencia se medirá la velocidad en el regulador a

través de captaciones de un disco dentado montado en el eje del generador.
El sistema tendrá incorporado una lógica limitante para las secuencias de

arranque/detención y cierre de emergencia que controlará todos los
componentes esenciales en cuanto a la posición que ocupan en el momento.
Esto quiere decir que los comandos de detención cerrarán los álabes en forma
independiente de la función del regulador.
El regulador se hará funcionar desde la parte frontal del cubículo o con control
remoto a través del sistema de control principal.

Proyecto para Fines
Cada uno de los cubículos contará con listas terminales para detener la
operación entre los componentes y la conexión externa.
El/los servomotor/es oleohidráulicos controlarán la velocidad de apertura y

cierre de las paletas directrices de la turbina. En estos servomotores y en el
sistema oleohidráulico habrá unos orificios para controlar la velocidad de
apertura y cierre.
La posición de retroalimentación de los servomotores será del tipo eléctrico.
11.4.6 El sistema de agua refrigerante
11.4.6.1 General
La solución preferida será en general un sistema que no requiera refrigeración
del agua para ningún equipo de la central eléctrica, pero si el proveedor lo
considerase necesario se incluirá y especificará dicho sistema. El mismo deberá
ser lo más simple posible y con la seguridad de un suministro seguro durante
el funcionamiento automático.
El sistema de agua refrigerante tendrá la capacidad adecuada, luego que el

proveedor haya calculado y especificado la demanda necesaria en función del
equipo relevante. Las dimensiones estarán basadas en las temperaturas del
agua en el embalse (alrededor de 28 0C) y el calor máximo que se transfiere
del equipo a enfriar. La velocidad del agua en los sistemas de cañerías no debe
exceder los 2.5 m/seg.
El diseño estará destinado para un suministro suficiente a los componentes

que lo requieran durante la secuencia de arranque y detención con el fin de
evitar daños al equipo. En el caso de los cojinetes enfriados al agua, suele
haber una demanda de agua refrigerante mientras la unidad se encuentra en
rotación, lo que quiere decir que las dimensiones de este sistema deberán
decidirse con base a la demanda y la solución elegida.
Todos los tubos y el equipo relacionado estarán diseñados para el transporte

del agua con un alto contenido de acarreo fluvial y arena.
El agua derramada se drenará en el sumidero de drenaje.

Proyecto para Fines
Todos los caños y los componentes del sistema de agua refrigerante serán en
general de un material anti corrosivo (acero inoxidable) y como mínimo del
tipo de presión PN10.
El sistema de cañerías estará completo con todas las válvulas, bridas, cubiertas
en los extremos, drenajes, respiraderos, accesorios, cascos, ménsulas, pernos,
tornillos, etc.
Si se suministra agua desde la tubería a presión la derivación estará equipada

con dos válvulas, una válvula automática de solenoide y una válvula manual de
cierre, que se montarán directamente en una brida reforzada de la tubería.
Si el agua refrigerante se bombea desde el nivel aguas abajo habrá dos

bombas impulsadas por CA, una principal y la otra que actúe como relevo. En
las tomas situadas en el tubo de descarga se instalará una rejilla de acero
inoxidable para evitar que ingresen en el sistema desechos y cuerpos extraños.
Debido a la calidad del agua cruda se instalarán filtros dobles, cada uno de
ellos dimensionados para el caudal total del sistema y con la posibilidad de que
se los desarme y limpie sin interrumpir el funcionamiento de la planta. Como
alternativa se empleará también filtros auto-limpiantes.
El sistema de agua refrigerante se suministrará con indicadores de flujo con el

fin de asegurar el suministro necesario del agua.
El funcionamiento del sistema de agua refrigerante estará controlado a través

del sistema de control principal, en el que se registrarán todas las señales
necesarias de temperatura, flujo y presión para un funcionamiento seguro y
confiable.
11.4.7 La grúa de la casa de máquinas
11.4.7.1 General
La grúa de la casa de máquinas tendrá las siguientes funciones principales:
- Construcción e instalación de la grúa para el equipo de la estación.

- Grúa de mantenimiento, en conexión con las tareas de mantenimiento,
revisión y rehabilitación.

Proyecto para Fines
La grúa será del tipo rodante con los brazos apoyados en columnas a lo largo de
las paredes de la central eléctrica. Las vigas del puente grúa y las columnas
pueden ser de acero inoxidable o una estructura de hormigón armado.
11.4.7.2 Datos Técnicos para la grúa de la casa de máquinas

Los siguientes datos básicos constituirán la base del diseño:
- Número de grúas 1 (una)

- Carga Segura de Funcionamiento (CSF): 20 toneladas *
- Longitud de carrilera 11.5 m
- Nivel del piso de la casa de máquinas 243.5 m.s.n.m
- Máxima elevación del gancho 247.5 m.s.n.m
*La carga máxima debe ser finalmente decidida con base al peso de la parte más
pesada para el suministro a la central.
11.4.7.3 Componentes de la grúa

El alcance del suministro incluirá el siguiente equipo principal:
1 (una) grúa rodante con carro/montacargas, de una capacidad de 10

toneladas aproximadamente, completa con cable eléctrico/sistema
conductor para el suministro de energía al carrito/montacargas
principal, gabinete completo para el control eléctrico, equipo
operativo, etc. La carga máxima final deberá aclararse con el
proveedor.
1 (un) juego completo de brazos y montantes sostenidos por columnas a
lo largo de las paredes de la central eléctrica.
11.4.8 Ubicación del puesto de distribución y del transformador principal

El puesto de distribución al aire libre de 69 kV (72.5 kV) estará situado a 15-
20m al este de la casa de máquinas y necesitará un área de alrededor de 20m
x 20m.
El transformador principal estará ubicado al aire libre entre la central eléctrica

y el puesto de distribución.

Proyecto para Fines
11.5 Equipo eléctrico en la central eléctrica (y la zona de la central

eléctrica)
Ver plano B8001.
11.5.1 General
11.5.1.1 General
Para el diseño y la disposición de los diferentes componentes e instalaciones
de la planta se tendrán en cuenta lo siguientes requisitos:
Las características se elegirán para que puedan soportar con seguridad

todas las situaciones normales de fallas, evitando un exceso de esfuerzo
en el material y equipo.
El equipo será del diseño estándar, que ofrezca suficiente seguridad,

confiabilidad y facilidad de operación.
La distribución del equipo estará de acuerdo con el espacio y los requisitos de

acceso para el transporte, la instalación, la puesta en marcha, el
funcionamiento y el mantenimiento.
La disposición y el diseño de todo el equipo y la instalación se prepararán de

acuerdo con las últimas ediciones de las normas ISO relevantes.

Proyecto para Fines
11.5.2 Generador
11.5.2.1 Datos principales para el generador

El generador se diseñará de acuerdo con los siguientes datos:
Símbolo Unidad
No. de unidades 1
Rendimiento nominal Sn MVA 2.1
Factor de potencia nominal pfn 0.9
Rango del factor de potencia 1.0 – 0.9
Velocidad de sincronismo nn rpm 600
Velocidad de embalamiento nr rpm 1200
Duración de vel. de embalam. min máx. 3
Frecuencia nominal fn Hz 60
Rango del voltaje ∆U % ±5
Posición del cilindro V/H H
Reactancia de sincronismo Xd pu máx. 1.80
Carga desequilibrada pu min. 0.20
Temperatura del agua refrigerante °C máx. 28
Aumento temperatura agua refrig. K máx. 10
Presión agua refrigerante bar máx. 1.0
Temperatura de casa de máquinas °C máx. 40
Tipo de turbina Francis
El generador será de sincronismo y del tipo de refrigeración del circuito del aire
cerrado convencional.
El generador tendrá la capacidad de soportar variaciones frecuentes en la

carga y frecuencias de arranque y detención.
También podrá tolerar sin dañarse todo tipo de cortos circuitos y de fallas en la
sincronización, teniendo en cuenta la configuración con el transformador y la
red de AV, que se considera infinitamente rígida.
El generador cumplirá con la última edición de las normas ISO. Las

temperaturas y los incrementos de temperatura serán de acuerdo con ISO,
clase B en condiciones nominales y clase F en condiciones máximas.

Proyecto para Fines
Todos los materiales en los que las mencionadas temperaturas se aplican

serán de la clase F o mejor.
La circulación para la refrigeración del aire del generador contará con un rotor
y/o paletas sostenidas por el rotor.
El generador será del tipo normal, pero con rodillos de manguito deslizantes y
con excitador sin escobillas de CA normalizado.
11.5.2.2 Estator
El enrollado será de CA trifásico, conectado en Y con 6 terminales, tomándose

las precauciones de que las fases y la neutral sean intercambiables.
La conexión entre las varillas y entre las varillas y los conductores a las
terminales será del tipo de soldadura de plata o similar.
Todo el material dentro de la ranura y del enrollado será de ISO clase F.
Se permitirá el reajuste del núcleo del estator.
11.5.2.3 Rotor
El eje del rotor estará directamente acoplado al eje de la rueda móvil de la
turbina. La dimensión del eje del generador estará de acuerdo con la turbina.
Se espera que el máx. esfuerzo de torsión sea de 40 N/mm2 a rendimiento
nominal y factor de energía unitario.
El esfuerzo específico en cualquier parte mecánica será inferior al 2/3 del límite
de elasticidad e inferior también a la resistencia a la rotura, en situaciones de
tensión causadas por la velocidad de embalamiento o cualquier otra situación
anormal.
Los polos podrán retirarse desde el rotor sin necesidad de que esté fuera del
estator. Una vez extraídos los polos, se podrán sacar las bobinas de los
cuerpos de los mismos.
Todo el material de aislamiento entre vueltas y del suelo será de la clase F de

ISO.

Proyecto para Fines
Todas las partes se asegurarán contra deformaciones dañinas causadas por

fuerzas centrífugas, cualquier fuerza en corto circuito y cualquier fuerza de
sincronización con fallas.
11.5.2.4 Cojinetes
Los cojinetes de empuje serán del tipo de autorregulación y auto-alineamiento,
con márgenes lo suficientemente grandes como para evitar ajustes durante la
instalación o inspecciones posteriores.
Todas las superficies de uso de los rodillos tendrán un revestimiento de metal

o teflón.
El sistema de lubricación para los cojinetes será del tipo de auto-bombeo del
aceite.
Si bien los segmentos o cascos que sostienen el peso de los cojinetes contarán
con un sistema de alta presión del aceite con el fin de asegurar la película
lubricante durante el arranque y la detención, los cojinetes podrán soportar
estas actividades sin recibir dicho lubricante en caso de que accidentalmente el
sistema deje de funcionar.
Los cojinetes podrán aguantar también que el rotor se salga de la velocidad de

embalamiento sin freno, sin la circulación del agua refrigerante y sin
alimentación eléctrica de ninguna bomba.
Asimismo, podrán soportar sin dañarse la velocidad de embalamiento durante

el tiempo especificado.
Luego de una detención normal, resistirán un nuevo arranque y la detención

normal subsiguiente sin la circulación de agua refrigerante.
Todos los tanques de aceite de los cojinetes contarán con su propio dispositivo
para el llenado y el vaciado.
El cojinete del extremo neutro contará con aislamiento doble contra la

corriente del eje.
11.5.2.5 Refrigeración
Las dimensiones de los sistemas de refrigeración tendrán en cuenta las pérdida
en rendimiento máximo.

Proyecto para Fines
El material de los intercambiadores de calor y los conductos y válvulas de los

mismos serán resistentes a la corrosión.
Todos los intercambiadores de calor contarán con válvulas para la detención y

la regulación.
Todos los tubos estarán aislados contra la condensación con material

impermeable, como Armstrong Armaflex o su equivalente.
Se facilitará una fácil medición calorimétrica.
Todos los refrigerantes y la cañería estarán diseñados para una presión

máxima de operación de por lo menos 6 bars.
11.5.2.6 Frenos
El sistema de frenos será automático, no permitiéndose el frenado antes de
que la válvula de la turbina principal esté cerrada. Los frenos funcionarán a
presión del aire y/o aceite de un tanque separado que se incluye en la entrega
o desde el regulador de la turbina, si el proveedor de la misma lo acepta.
Los frenos mecánicos estarán diseñados para soportar el daño de frenar de

una velocidad de sincronismo a la detención. Se supone que el aumento de la
temperatura en el anillo del freno no causará una deformación permanente.
11.5.2.7 Protección y Control
Normalmente sólo la temperatura del enrollado y de los cojinetes y señales de

vibración provocarán la detención del generador, además de otras señales en
el sistema de control de la planta general.
Además del dínamo taquimétrico, se agregará en el extremo del eje del

generador, situado en el alojamiento del anillo de deslizamiento, una rueda de
muescas.
Se suministrarán los siguientes detectores para el control y la protección:
Protección, control y medición total para asegurar la seguridad y el

diagnóstico de los cojinetes

Proyecto para Fines
Control y medición para asegurar la confiabilidad del sistema

refrigerante.
Detector de calor en el alojamiento del estator.
Termómetros remotos en el enrollado del estator, por lo menos uno
activo y uno de repuesto por fase y por circuito y por refrigerador del
aire, distribuidos entre las fases y los circuitos alrededor del diámetro
interno del estator que se encuentra entre la barra superior e inferior en
la misma ranura, contra la superior y en el medio de la ranura. Estarán
protegidos del exceso de voltaje.
Mano contactos para cuando se encienda la señal de aplicar los frenos y
para la presión atmosférica normal, un manómetro para la presión
ascendiente y disyuntores de seguridad en cada cilindro para frenar y
conmutar de “on” (encendido) a “off” (apagado) y para la máxima
altura de elevación.
Medición de la vibración del rotor y dispositivo de protección.
Instrumentos que muestren la temperatura en los cojinetes, la
temperatura del aire refrigerante, los voltajes y el nivel de vibración en
el cilindro ubicado en la parte superior del generador o en un cubículo
fuera de la fosa de este último.
11.5.2.8 Excitación
En el extremo del cilindro del generador principal se proveerán excitadores de
CA sin escobillas, con diodos de rectificación giratorios (sistemas de excitación)
y de un diseño bien probado y de buenas referencias, que permitirán el control
del voltaje y la potencia reactiva del generador.
El excitador contará con la capacidad para ser operado y monitoreado en

forma remota con una tecnología de acuerdo a los requisitos del sistema de
control y monitoreo de la planta.
También tendrá instalado permanentemente un panel o terminal de IMH..
El excitador será del tipo de auto-monitoreo y emitirá una alarma al sistema de

control de la planta en caso de una situación crítica que puede ser causa de su
mal funcionamiento o de que los valores de control se salgan fuera de los
límites.
Todo el equipo estará encapsulado en un alojamiento de metal.

Proyecto para Fines
El equipo de excitación estará diseñado y ensayado de acuerdo con las normas

CENELEC para la Compatibilidad Electromagnética, así como las normas ISO
aplicables.
Todo el material de aislamiento del enrollamiento será de la clase F de ISO o

mejor.
Las partes giratorias tendrán las dimensiones que les permitan soportar dos
veces la velocidad de sincronismo.
11.5.3 Transformador del generador
11.5.3.1 Normas
El transformador del generador cumplirá con las normas ISO aplicables,
además de las que se indican en este documento.
Se aplican las siguientes normas, aunque las mismas no son limitantes:
ISO 76, 1-5 Transformadores de energía

ISO 214 Cambiadores de toma en circuito abierto
ISO 296 Especificación de aceites aislantes con minerales para
transformadores y el conmutador
ISO 354 Guía de carga para transformadores bañados en aceite
ISO 551 Determinación de los niveles de sonido del transformador y
el reactor
ISO 606 Guía de aplicación para los transformadores de energía
ISO 616 Marcación de polaridad y de los conmutadores para los
transformadores de energía
ISO 722 Guía para el testeo del impulso de iluminación y el impulso
de conmutación de los reactores y transformadores de
energía.

Se asume que el Equipo de Alto Voltaje es de 4.4 kV.
Tipo Transformador del generador trifásico al aire libre

Potencia nominal 2.1 MVA
Frecuencia 60 Hz
Refrigeración ONAN

Proyecto para Fines
Relación del voltaje 69 +/-2*2.5% / voltaje del gen. kV

Nivel de aislación LI 350 CA 140 kV / acc. voltaje sistema para
generador
Símbolo de conexión Ynd1
Impedancia de corto circuito Aprox. 7-10 %
Voltaje auxiliar Voltaje de señal 110 V CD
Voltaje del motor 120 V CA
11.5.3.3 Condiciones del Servicio
11.5.3.3.1 Condiciones ambientales

El transformador del generador se colocará en el puesto de distribución al aire
libre con una temperatura ambiental de +10 - +40 ºC.
11.5.3.3.2 Voltaje del servicio

Las dimensiones del transformador permitirán producir energía total en el
rango de voltaje de ±5% sin excederse del incremento de temperatura
garantizado.
11.5.3.3.3 Alto voltaje neutral

El alto voltaje neutral tendrá aislamiento reducida y estará directamente
conectado a tierra.
11.5.3.4 Capacidad transportadora de la corriente

Los componentes de transporte de la corriente en el transformador, que no
sean los enrollados, como las escobillas, los detalles de conexión y los
transformadores de corriente estarán dimensionados para una corriente que
sea 40% más elevada que la nominal.
11.5.3.5 Potencia de Corto Circuito

La dimensión de la potencia de corto circuito en la red de alto voltaje es
(desconocida en esta etapa). El transformador soportará sin degradarse
cualquier situación de falla externa, de acuerdo a las posibilidades indicadas en
las normas.

Proyecto para Fines
11.5.3.6 Diseño
11.5.3.6.1 Núcleo
La calidad, el diseño y la inducción de la envoltura del núcleo se elegirá con el
fin de reducir el ruido y evitar las temperaturas elevadas.
La estructura de sujeción no formará curvas cerradas y soportará un voltaje al

núcleo y tanque que no sea menor de 2.0 kV CA, 1 min. Estará conectada a
tierra en un punto, que se extraerá a la superficie a través de la tapa para que
dicha conexión sea externa.
11.5.3.6.2 Bobinas
Las bobinas estarán hechas de cobre electrolítico libre de oxígeno aislado con
papel y cartón aislante. Las canales de enfriamiento permitirán el libre flujo del
aceite y evitarán la formación de cavidades en las que se puede estancar
aceite o gas.
11.5.3.6.3 Aceite
Se empleará aceite mineral nafténico inhibido.
11.5.3.6.4 Tanque
El tanque y la tapa tendrán las dimensiones suficientes para soportar el vacío
total y todo el esfuerzo que ingrese de la elevación, el transporte y de fallas
internas en el transformador. Será también hermético con respecto al aceite
caliente para transformadores con un exceso de presión en el tanque de 0.25
bar. La tapa estará atornillada al tanque.
El tanque estará equipado con lengüetas para izar y tirar y apoyos para el
gato, que se colocarán a 400 mm por encima de la parte inferior del
transformador.
Contará también con las válvulas necesarias para el llenado de aceite, filtrar y
tomar muestras tanto del tanque como del depósito de expansión.
Habrá una escalera que proporcionará acceso al relé de Bucholz y al medidor

del nivel del aceite. El personal podrá acceder a los mismos y efectuar las
lecturas sin correr peligro mientras el transformador se encuentra funcionando.

Proyecto para Fines
En la parte inferior del tanque habrán dos punto en forma diagonal para un
alambre de cobre de 150 sqmm para conexión a tierra.
11.5.3.6.5 Tapa
La tapa se construirá de forma tal que no se formen cavidades en las que se
acumule el gas, pero que al mismo tiempo proporcione el libre pasaje al relé
de Bucholz.
Habrá la suficiente cantidad de pozos de inspección para permitir controlar la

parte activa y el montaje de los manguitos sin retirar la tapa.
La tapa del tanque estará equipada con un dispositivo de alivio de presión.
11.5.3.6.6 Sistema para preservar el aceite

El transformador tendrá un sistema para preservar el aceite del tipo de
diafragma, con un depósito de inspección que cubra una rango de temperatura
de +10ºC a +40ºC, el que contará también con un pozo para realizar
inspecciones y limpieza y tendrá lengüetas para izar.
11.5.3.6.7 Ruedas
El transformador tendrá ruedas para su traslado sobre los rieles de por lo
menos 30m. El espacio entre estos rieles será de 1435 mm.
11.5.3.6.8 Tratamiento de la superficie

El tanque, la tapa, el conservador y otros detalles de acero estarán interna y
externamente tratados con chorro de arena.
Las partes internas estarán barnizadas o pintadas. Las externas se pintarán en

varias capas con un espesor total de un mínimo de 90-µm.
Los pernos y las tuercas estarán galvanizados por inmersión en caliente o se

fabricarán de acero inoxidable.
11.5.3.6.9 Manguitos
El mismo tipo de aislamiento que corresponde a las bobinas se aplicará a los
manguitos, los que serán de aceite a aire, tanto los de alto como los de bajo
voltaje. La posición exacta de los manguitos de bajo voltaje se coordinará con
la entrada en la caverna del transformador de la barra colectora de bajo
voltaje.

Proyecto para Fines
Los manguitos estarán marcados con las letras ABCN para el voltaje alto y abc
para el voltaje bajo. Dichas letras se soldarán o atornillarán a la tapa. Las fases
se verán como ABC desde la izquierda de frente al lado de alto voltaje.
11.5.3.6.10 El cambiador de toma en circuito abierto

El cambiador de toma podrá soportar todos las tensiones aplicables durante el
testeo y el servicio. La corriente nominal del cambiador será por lo menos 30%
más elevada que la corriente nominal del transformador.
11.5.3.6.11 Equipo refrigerante

Los radiadores para la refrigeración ONAN estarán galvanizados por inmersión
en caliente, se los podrá desarmar desde el tanque del transformador y
estarán conectados al tanque a través de válvulas que puedan soportar la
presión total del aceite sin que se produzcan filtraciones.
11.5.3.7 Dispositivos para el monitoreo, la protección y el control

El transformador contará con los siguientes dispositivos para el monitoreo, el
control y la protección:
1 pz. Relé de Bucholz del tipo de flotante doble montado en el tubo de

conexión entre el tanque y el estanque de expansión. Tendrá
válvulas a ambos lados y un tubo de derivación que permitirá
retirarlo con el transformador en funcionamiento. También se lo
podrá inspeccionar con el transformador en servicio.
1 pz. Medidor del nivel del aceite con contactos automáticos para el nivel
alto y bajo. El medidor se podrá leer desde el piso.
1 pz. Deshumidificador de silicagel.
1 pz. Dispositivo para el alivio de presión.
1 set Sistema para el monitoreo de la temperatura que muestre la

temperatura máxima del aceite y la temperatura del enrollado tanto
localmente como en forma remota.

Proyecto para Fines
11.5.3.8 Gabinete de control

El transformador tendrá un gabinete de control con equipo de control y tablero
de bornes para todas las señales y alarmas que se transfieran al sistema de
control local. El gabinete se montará en el transformador con amortiguadores
para la vibración.
El gabinete incluirá:
- MCB’s para los diferentes circuitos.
- Iluminación.
- Los tableros de bornes necesarios.
11.5.4 El conmutador de alto voltaje y el equipo auxiliar
11.5.4.1 General
11.5.4.1.1 Normas
Todo el equipo estará basado en la última edición de las normas ISO, a menos
que se indique otra norma. En los casos la norma ISO no exista se aplicarán
otras relevantes, como por ejemplo las VDE.
11.5.4.1.2 Requisitos básicos

Todo el equipo funcionará en forma satisfactoria con el siguiente suministro
auxiliar:
Suministro de voltaje de CA: 120/240 V +/- 10%, 60 Hz
Suministro de voltaje de CD: 110 V +15 /– 20%, CD
Todo el equipo cumplirá con los siguientes requisitos de control.
11.5.4.1.3 Sistema de conexión a tierra

La conexión a tierra tiene por fin principal la protección del personal y la
protección del equipo en caso de un exceso de voltaje o una falla en el equipo.
Entre las instalaciones de alto y bajo voltaje habrá un electrodo común

conectado a tierra, así como habrá también puntos de conexión a tierra para
los trabajos locales de mantenimiento. La puesta a tierra principal consistirá en
una red de malla con alambre de cobre de 50sqmm y un conductor vertical del
mismo material de 95sqmm desde la red a todas las rejillas metálicas, tanque

Proyecto para Fines
del transformador y todos los dispositivos que estén conectados a tierra. Todas
las conexiones y los ramales en T estarán soldados.
El sistema principal de puesta a tierra en el edificio de la central estará

conectado a la red de malla principal.
Los manguitos protectores estarán conectados a tierra a ambos extremos.
La casa de máquinas estará conectada al puesto de distribución al aire libre

con dos o más sistemas capaces de transportar la máxima fuga de corriente. El
sistema puede consistir en cables conectados a tierra y pantallas de cables.
Los posibles electrodos conectados a tierra se encuentran en la armadura del

hormigón y en el sistema hidráulico por encima y por debajo de la turbina.
Otras soluciones podrían ser las bandas de cobre entre la roca y el hormigón.
La puesta a tierra de la casa de máquinas está conectada al puesto de
distribución al aire libre por medio de alambre de cobre pesado.
11.5.4.2 Voltaje del generador, puesto de distribución y barra colectora
11.5.4.2.1 General
Se asume que el equipo de alto voltaje para el generador será de 4.4 kV,
aunque los proveedores pueden ofrecer otros de diferentes voltajes.
El puesto de distribución de 4.4 kV incluirá todo el equipo de alto voltaje entre

el generador y el transformador principal.
Todo el equipo estará diseñado para ser usado a aire libre y para un rango de
temperatura de +10 / +40 C.
Requisitos de aislamiento:
Voltaje máximo de operación: 4.4 kV
Frecuencia de la corriente de 60 Hz, 1 min.: 19 kV
Onda de impulso de 1.2/50 µs: 75 kV
Por razones de seguridad se prevé que el puesto de distribución será de metal

o del tipo cerrado.

Proyecto para Fines
Todas las partes movibles funcionarán en forma automática o con control

remoto.
11.5.4.2.2 Disyuntores de 4.4 kV
El disyuntor del generador tendrá las dimensiones necesarias para manejar la

máxima corriente del generador y la máxima corriente de cortocircuito con un
margen de un mínimo del 20 %.
El medio de aislamiento de los disyuntores se basará en SF6 o el vacío.
Se puede combinar al disyuntor y la función de desconexión si esta solución

resulta práctica.
11.5.4.2.3 Interruptores a tierra de 4.4 kV
Los interruptores a tierra tendrán la capacidad de manejar la corriente

máxima, que pueda producirse con un margen de un mínimo del 20 %.
11.5.4.2.4 Desconectores de 4.4 kV
Los desconectores contarán con la capacidad para manejar la corriente

máxima que pueda producirse con un margen de un mínimo del 20 %.
Se puede combinar a los desconectores con los disyuntores o con los

interruptores a tierra si esta solución resulta práctica y satisfactoria.
11.5.4.2.5 Conexión de 4.4 kV entre generador/puesto de distribución de 4.4

kV/transformador
Para la conexión entre el generador, el puesto de distribución y el transformador se

emplearán cables aislados del tipo XLPE, que se diseñarán para un margen de
seguridad de carga de un mínimo del 20 %.
11.5.4.2.6 Transformadores del instrumental de 4.4 kV
Los transformadores del instrumental incluyen tanto los transformadores de

voltaje como los de corriente. El número y el rendimiento de los mismos se
adaptará a las demandas del equipo de control.

Proyecto para Fines
Los núcleos destinados a la protección de los relevadores serán de una clase

que no sea inferior a 5P10. Los núcleos para los fines de medición serán de la
clase 0.2S.
11.5.4.3 Puesto de distribución de 69 kV
11.5.4.3.1 General
El equipo de 69 kV se diseñará para ser usado al aire libre y podrá funcionar

sin problemas dentro de un rango de temperatura de +10 °C a +40 °C. Todas
las partes de acero estarán protegidas del óxido con galvanizado por inmersión
en caliente o un método igual.
Requisitos del diseño:

Voltaje máximo de operación: 72.5 kV
Frecuencia de la corriente de 60 Hz, 1 min.: 140 kV
Onda del impulso de 1.2/50 µs: 350 kV
Corriente de corto circuito 31.5 kA, 1s.
Los requisitos de aislamiento para la distancia de fluencia al aire libre serán de

un mínimo de 25 mm/kV.
11.5.4.3.2 Disyuntor de 69 kV
El disyuntor será del tipo SF6 con mecanismo de funcionamiento a resorte. La
corriente continua nominal será de por lo menos 1250 A.
La capacidad nominal del disyuntor de corto circuito se adaptará también, con

un factor de seguridad del 40 %, a la corriente de corto circuito del sistema de
la red de energía.
El ciclo de servicio será de O – 0.3s – CO – 3 min. – CO.
11.5.4.3.3 Transformadores del instrumental de 69 kV

Los transformadores del instrumental incluyen tanto los transformadores de
voltaje como los de corriente.
El tipo y el número de bobinas separadas para los fines de medición y

protección cumplirán con los requisitos del sistema de control.

Proyecto para Fines
Los transformadores de corriente tendrán un factor de carga de 1.2.
Los núcleos para los fines de protección de los relevadores no serán inferiores
al tipo 5P10. Los núcleos para los fines de medición serán del tipo 0.2S.
11.5.4.3.4 Disipador de sobretensión de 69 kV

Los disipadores de sobre-tensión estarán incluidos en el puesto de distribución
al aire libre de 69 kV y posiblemente en el extremo del transformador. La
necesidad de los mismos será evaluada, pero en el caso de alguna duda se los
incluirá. Los disipadores serán del tipo de óxido de zinc sin intersticios, clase 3
de ISO, de 10 kA.
11.5.4.4 Equipo auxiliar de 4.4 kV
11.5.4.4.1 Transformador auxiliar ST1

El transformador auxiliar ST1 se alimenta desde la barra colectora del
generador de 4.4 kV.
El transformador será de ** ) kVA, siendo el voltaje secundario de 3 x 120 V.

**)
** Las dimensiones del suministro a la planta deben tener en consideración los

requisitos de energía para las instalaciones de la presa para el embalse.
El transformador será del tipo bajo techo, auto-enfriante, aislado con epoxia y
equipado con elementos para el control de la temperatura en las bobinas. Se
incluirá una casilla de protección recubierta de placas de acero.
11.5.4.4.2 Cable de 4 kV para el transformador auxiliar ST1

El cable realiza la conexión entre el puesto de distribución del generador y el
transformador auxiliar ST1.
El cable será del tipo aislado XLPE y tendrá un margen de seguridad de carga
de un mínimo del 20 %.

Proyecto para Fines
11.5.4.4.3 Set del generador de emergencia de 120 V CA
Se incluirá un generador de emergencia diesel conectado a la parte prioritaria

de la barra colectora de 120 V busbar.
Este generador tendrá capacidad para alimentar las siguientes instalaciones:

Bomba de presión del aceite del regulador de la turbina
Rectificadores de carga de las baterías
Bomba de drenaje
Bomba para la refrigeración del agua
Equipo necesario de la presa
El set del motor/generador de emergencia estará equipado con un dispositivo

para el arranque automático, equipo de descarga no corrosivo con silenciador
y un tanque de aceite diesel local con capacidad para un mínimo de 24 horas
de funcionamiento. Se incluirá también un tanque principal para el suministro
del aceite para una semana como mínimo y los dispositivos necesarios para el
llenado automático local del tanque.
El motor/generador de emergencia cumplirá con todos los requisitos del

equipo de monitoreo y control.
11.5.4.5 Equipo Auxiliar de 120 V CA
11.5.4.5.1 Conmutador Principal de 120 V CA

El suministro auxiliar de CA se diseñará como un sistema de 120 CA.
El conmutador principal será del tipo autoventilado y de un diseño testeado y

se entregará como una unidad ya montada. La misma contará con dos
disyuntores destinados a la desconexión y el número de interruptores de carga
con fusibles que sean necesarios para toda la central eléctrica. Se incorporará
un margen de seguridad de carga del 20%. Los fusibles se elegirán de acuerdo
a la reglamentación vigente y para asegurar la máxima selectividad.
El conmutador principal tendrá una capacidad de extensión de por lo menos el

20 %.
11.5.4.5.2 Paneles de Distribución de 120 V CA

Se incluirá el número necesario de paneles de distribución. Todos los fusibles
de distribución serán del tipo automático.

Proyecto para Fines
11.5.4.5.3 Cables de Distribución de 120 V CA

Se incluirán todos los cables de distribución necesarios. Se describirá el nivel
de resistencia al fuego del forro aislante de los cables.
Los cables de CA pueden instalarse junto con los de CD y los de control en la

misma caja, siempre que resulte conveniente. Los cables se colocarán
cuidadosamente y con grapas. Las paredes y los pasillos del piso contarán con
la protección antiincendio necesaria.
11.5.4.6 Equipo Auxiliar de 110 V CD
11.5.4.6.1 Batería de 110 V CD

La central eléctrica contará con una batería de 110 V con la capacidad
suficiente para cubrir la demanda total de la central con un margen de
seguridad de un mínimo del 20 % por lo menos durante 6 horas sin recarga.
La batería será del tipo estacionario e industrial.
11.5.4.6.2 Fusibles de la Batería de 110 V CD

Las dimensiones de las casillas con los fusibles para la batería de 110 V
corresponderán a un nivel de carga normal y a una óptima selectividad.
11.5.4.6.3 Rectificador de Carga de 110 V CD

Se suministrará un rectificador de carga, que se adaptará totalmente a la
batería y contará con la posibilidad de conmutar entre el modo normal y el de
carga rápida.
El rectificador podrá funcionar en forma satisfactoria con la batería

desconectada. El lado de CA y CD estará galvanizado en forma separada. Todo
el equipo de monitoreo y protección estará diseñado para funcionar como se
especificó en la sección del equipo de control.
El nivel de fluctuación será de un máximo de 2.2 V.
11.5.4.6.4 Conmutador principal de 110 V CD

El conmutador principal de 110 V CD será del tipo autoventilado, de diseño
testeado y se suministrará como una unidad ya montada. La misma estará
equipada con barras colectoras y el número de interruptores de carga con
fusibles que sean necesarios para la carga total de la central eléctrica más un

Proyecto para Fines
margen de seguridad de un mínimo del 20 %. Los fusibles se elegirán de

acuerdo con la reglamentación vigente y para asegurar un máximo de
selectividad.
El conmutador tendrá una capacidad de extensión de por lo menos el 20 %.
11.5.4.6.5 Paneles de Distribución Local de 110 V CD

Se incluirá el número necesario de paneles de distribución local. Todos los
fusibles de distribución serán del tipo automático.
11.5.4.6.6 Inversor (CD/CA)

Se incluirá un inversor (CD/CA) para alimentar la computadora de la central.

Proyecto para Fines
11.6 Sistema de Control

Ver plano B8003.
11.6.1 Introducción
La descripción funcional incluye un resumen de los requisitos de ciertos grupos
del proceso que se incluyen en un sistema de control.
Una estructura orientada al funcionamiento se basa en el objetivo del sistema,

o sea el grupo de elementos que lo componen, y muestra la división de estos
de acuerdo a las funciones y subfunciones que desempeñan sin
necesariamente tener en cuenta la ubicación o los productos que implementan
dichas funciones. El aspecto funcional es fundamental para la ingeniería y
constituye la base de la puesta en marcha, la operación y el mantenimiento.
Las descripciones aclararán los requisitos en los que se basan los principios
para el control y la supervisión.
Las soluciones propuestas:

Se ocuparán de la seguridad de la vida y la propiedad
Protegerán el equipo de la planta de condiciones operativas anormales/no
deseadas
Protegerán a todas las partes de la instalación de los cortos circuitos y de
fallas en la conexión a tierra
Suministrarán la detección de fallas para todas las situaciones operativas
Suministrarán una funcionalidad estable en situaciones operativas normales
y anormales y también ante fallas externas
Prepararán para un funcionamiento óptimo y continuo
Estarán basadas en un equipo de alta confiabilidad y de larga vida
Dentro de lo máximo posible estarán basadas en soluciones estándar
Satisfacerán los requisitos funcionales del cliente
Contarán con la capacidad suficiente respecto a posibles expansiones
Estarán basadas en el principio de que solamente las señales activas
pueden hacer funcionar los componentes
Dentro de lo máximo posible no estarán influenciadas por fallas en la
comunicación

Proyecto para Fines
Los niveles de control se construyen jerárquicamente de acuerdo a las normas

internacionales. Todo el control se realizará de acuerdo con la reglamentación
vigente.
Se asume que todo el control y la supervisión de la central se realizará a través

de un sistema operativo basado en un monitor y conectado al sistema bus de
la central.
El sistema se organizará con los siguientes niveles de control:
Nivel 1, Control de las estaciones:

Desde la estación del operador conectado al sistema bus de las estaciones.
Nivel 2, Control directo:

Por el objeto.
11.6.2 Control de las estaciones =K1
11.6.2.1 Introducción
El control de las estaciones cubre los requisitos para la coordinación y las
funciones principales comunes necesarias para el funcionamiento y el control
de la unidad.
11.6.2.2 IHM (Interfase entre Hombre y Máquina)

La planta incluirá un sistema operativo principal desde donde se la podrá hacer
funcionar. Toda la información se podrá visualizar con exactitud y en forma
rápida y eficiente, lo que permitirá a los operadores aplicar los comandos de
control necesarios.
Imágenes del proceso/Imágenes del sistema

Las unidades se presentarán en diagramas de una línea, que permitirán la
captación rápida y eficiente de su estado y funcionamiento en cuanto a la
posición de los disyuntores, valores de las medidas, eventos, etc.
En el caso de los canales se incluirá la posición de las compuertas, valores de
las medidas, eventos, etc.
Las imágenes separadas de la unidad mostrarán el estado en que se
encuentran todos los sistemas de arranque y sus secuencias. En las imágenes
de las secuencias se podrá apreciar en forma dinámica todas las situaciones de

Proyecto para Fines
conmutación o transferencia, con la indicación de la etapa en la que están

dentro de la secuencia de inicio/parada.
El sistema permitirá visualizar las tendencias con la posibilidad de la
presentación gráfica de cualquier valor de medición que se solicite. Las
tendencias figurarán en escalas, que permitirán seleccionar la escala del
tiempo dentro de una amplia gama.
El sistema de control computarizado aparecerá en otra pantalla de
configuración separada, en la que también se podrá ver el estado del sistema
para la microcomputadora.
Todas las imágenes podrán imprimirse en una impresora separada.

Proyecto para Fines
Presentación de los eventos

Se mostrarán todos los eventos relevantes, de forma tal de poder ver con
claridad lo que realmente ha sucedido.
Los eventos aparecerán en el monitor en la forma de listas y también en una
impresora separada.
El registro de los eventos incluirá la hora y la fecha y el tiempo de solución de
un mínimo de 10 ms. Los mensajes de error figurarán por separado en listas
de alarma.
Los eventos podrán ordenarse de acuerdo a criterios que podrán elegirse
libremente, como por ejemplo la hora y la central. Algunos eventos incluirán
también una actualización dinámica de la imagen del proceso.
Los mensajes de alarma activarán una señal acústica en la central eléctrica y
alternativamente avisarán al ingeniero a cargo a través del bíper o aparato de
intercomunicación personal.
En el caso de que se produzca una falla en el sistema de alarma y/o

microcomputadores, se activará un “tableau” secundario o aparato similar,
desde donde se podrán leer las alarmas, que posiblemente estén agrupadas.
El estado y los eventos del sistema de accionar computarizado figurarán en

imágenes/listas separadas.
Presentación de las medidas

Todas las medidas relevantes se mostrarán en forma dinámica y de tal manera
que exista conformidad entre el punto de medición en la planta y en las
imágenes del proceso.
Funcionamiento
El funcionamiento necesario de la unidad en la planta se realizará a través de
las imágenes del proceso.
Los diálogos del operador se dispondrán de forma tal de facilitar el
funcionamiento eficiente y seguro de los objetos del proceso.
Los valores técnicos se emplearán como referencia para las regulaciones de los
puntos específicos.
Control
Las funciones de control principales se realizarán en la microcomputadora
Supervisión de la temperatura

Proyecto para Fines
La microcomputadora tendrá integrada la supervisión de la temperatura de los

objetos de un proceso elegido. Se podrán fijar temperaturas límites para los
niveles de la alarma y de disparo de la misma.
El sistema no emitirá señales ni disparo de alarma en casos de corto circuito,

circuito abierto o fallas en la conexión a tierra en el circuito medido, pero sí
dará un señal en caso de falla en las mediciones.
Transferencia de la alarma al ingeniero de guardia

Será una advertencia por medio del blíper o algún sistema de localización.
Herramientas para la programación, el muestreo y el mantenimiento

Se suministrará la maquinaria y el software necesario para realizar la
programación, el testeo y el mantenimiento del sistema de control
computarizado.
11.6.3 Control principal =A1=K1
El Sistema de Control cubre los requerimientos de la IMH y las funciones de
control comunes. Ejemplos de estas funciones son el voltaje de control,
inicio/parada, el funcionamiento ante una emergencia, las medida de energía,
la protección del generador, la sincronización y la supervisión de la
temperatura.
11.6.3.2 IMH (Interfase entre Hombre y Máquina)

La IMH cubre el funcionamiento y la visualización de eventos y valores
medidos y consistirá en 2 niveles de control y monitoreo.
Nivel 1:
Desde la estación del operador conectada al sistema bus de las
estaciones
Incluye el funcionamiento, la presentación de los valores medidos y los
eventos.
Las secuencias de inicio/parada se presentarán de forma tal que permita al
operador captar la información tanto en las situaciones normales como en las
anormales.

Proyecto para Fines
Se debe dar especial importancia a la forma en que se presentan las

secuencias y en que se adaptan las condiciones a los planes de funcionamiento
de las estaciones.
La medidas y los eventos de falla se podrán leer directamente en los
relevadores de protección.
Se tendrán en cuenta como mínimo las siguientes funciones:
Comandos
Inicio,
Parada,
Desconexión,
Desbloqueo,
Selección de Inicio: “Iniciar la posición pasiva sin excitación”
Selección de Inicio: “Iniciar la posición pasiva”
Selección de Inicio: “Iniciar el funcionamiento de la red”.
Selección de Inicio: “Inicio manual”.
Eventos
Condiciones del Inicio
Niveles de Inicio seleccionados
Unidad lista para el Inicio
Modos de operación elegidos
Inicio, parada rápida, parada o parada de emergencia en progreso
Motivo para el inicio interrumpido y secuencias de la parada
Medidas
Incluidas en los respectivos grupos de procesos
Nivel 2, Control directo:
Por el objeto
Consiste en una selección natural de controles, principalmente para los fines
de mantenimiento y seguridad.
Control
Todo el sistema de interbloqueo se realizará de forma tal de evitar, dentro lo
máximo posible, que se efectúen secuencias de operaciones no intencionales.
Inicio / parada

Proyecto para Fines
La automatización de inicio/parada conducirá, de una manera segura y

controlada, a la unidad de una situación estable a la otra.
En una microcomputadora se obtendrán las siguientes situaciones:
Situaciones de inicio desde reposo a funcionamiento de la red
Situaciones de parada rápida
Situaciones de parada
Situaciones de parada de emergencia
Las siguientes secuencias de parada estarán disponibles:

1. Secuencia de desconexión en caso de falla eléctrica
2. Secuencia de parada rápida con bloqueo en caso de fallas mecánicas
3. Secuencia de parada rápida en caso de parada controlada
4. Secuencia de parada con bloque en caso de fallas eléctricas
5. Secuencia de parada de emergencia con bloqueo en caso de alta
temperatura en los cojinetes
Medida de la energía
Se instalará un equipo para registrar la corriente activa y reactiva producida.
Supervisión de la temperatura
La supervisión de la temperatura de los objetos relevantes del proceso se
encontrará integrada en una microcomputadora. Los límites de la temperatura
se fijarán libremente para la alarma y posibles niveles de liberación/parada.
El sistema no emitirá una alarma o una descarga en los casos de corto circuito,
circuito abierto o falla de la conexión a tierra en el circuito de medición, pero sí
de alarma cuando se produce un error en la medición.
Extinción de incendios
Se incluirá una recolección de eventos y alarmas.
11.6.4 Control de la unidad =A1
La unidad no estará equipada para el funcionamiento en una red separada y
consistirá en una turbina horizontal Francis con una carga máx. de 2.0 MW y
un generador con un rendimiento nominal estimado en 2.1 MVA. El generador
estará conectado a un transformador de energía de relación fija con dos
bobinas y una capacidad de

Proyecto para Fines
2.1 MVA. El voltaje se transformará a 69kV y la energía se transferirá a través

de un cable al puesto de distribución de 69kV.
Se incluyen los siguientes subgrupos:

=A1=V1, Sistema de válvulas
=A1=P1, Sistema de la turbina
=A1=G1, Sistema del generador
=K2 Control de emergencias
=A1=NN1, Conexión de alto voltaje de 4.4 kV.
=A1=T1, Transformador
=A1=NE1, Conexión de alto voltaje de 69 kV.
11.6.4.2 Sistema de válvulas=A1=V1

Introducción
El sistema de control cubre los requisitos de la IMH y las funciones para el
control del sistema de válvulas. Este último consiste en una válvula mariposa
de la toma que funciona en forma hidráulica y una válvula de bypass con los
controles asociados.
11.6.4.3 Sistema de la turbina =A1=P1

Introducción
La unidad estará equipada con una turbina horizontal del tipo Francis, que
incluirá el regulador, el cojinete, el sistema de presión al aceite y otros
elementos. El Sistema de Control incluye los requisitos para la IMH y las
funciones de control para el sistema de la turbina.
11.6.4.4 Sistema del generador =A1=G1

Introducción
La unidad estará equipada con un alternador horizontal sincrónico. Se
suministrará excitación sin escobillas.
El sistema del generador incluye regulador de voltaje, cojinetes del generador,

sistema del aceite, freno, sistema refrigerante para los cojinetes del generador
y el equipo periférico.
El Sistema de Control cubre los requisitos para la IMH y las funciones de
control para el sistema del generador.
Protección de la Unidad
La protección del transformador se prevé como parte del sistema de protección
del generador.

Proyecto para Fines
El generador y el transformador estarán equipados con una protección que,

como mínimo detecte:
Corto Circuito en la bobina del estator, el punto neutral y la terminal

principal.
Corto Circuito en la bobina del transformador y la terminal principal.
Corto Circuito en la barra colectora.
Corto Circuito en la red.
Voltaje excesivo/bajo en la terminal principal del generador.
Frecuencia excesiva/baja en la terminal principal del generador.
Falla en la conexión a tierra de la bobina del estator
Falla en la conexión a tierra de la bobina del rotor
Exceso de velocidad.
Todas las funciones de protección emitirán comandos instantáneos de

desconexión y detención.
Sincronización
La unidad generadora tendrá un dispositivo automático que controla la
conexión del generador a la red con el fin de asegurar que la misma se realice
con el voltaje y fase correctos con relación a la red. Esta conexión no se
realizará hasta que se cumplan los valores máximos permitidos para el
deslizamiento, ángulo de los vectores del voltaje y diferencia en el voltaje. El
dispositivo automático medirá el deslizamiento continuamente y encenderá el
disyuntor lo más cerca posible de los cero grados.
11.6.4.5 Operación de emergencia=K2

La tarea principal de la operación de emergencia consiste en cuidar la
seguridad de la unidad cuando el sistema común de parada no puede
funcionar.
El voltaje de control para la operación de emergencia del set de órganos extra
de liberación y parada, que se encuentran disponibles en los objetos del
proceso, se suministrará desde otro sistema de baterías que no sea el del
voltaje de control común.
El control de emergencias se realizará por los siguientes motivos:

1. Por fallas en importantes circuitos del voltaje de control.
2. Por pérdida de voltaje en las baterías en el sistema de baterías común.
3. Por fallas críticas en la estación al mismo tiempo que el automático de
parada común se encuentra fuera de servicio.

Proyecto para Fines
La operación de emergencia se podrá liberar manualmente desde distintos

lugares de la planta. Las funciones de la operación de emergencia podrán
probarse.
11.6.4.6 Conexión de alto voltaje de 4.4 kV=A1=NN1

Introducción
La conexión de alto voltaje del generador cubre tanto a sus terminales
principales como al punto neutral. Las terminales principales están conectadas
a un cable entre el generador y el transformador.
El Sistema de Control cubre los requisitos de la IMH y las funciones de control
para la conexión de alto voltaje del generador.
Los valores medidos, los eventos y los mensajes de error en el puesto de
distribución, que son necesarios para la información y para alcanzar el nivel
máximo de seguridad y un funcionamiento estable, se recogerán para ser
luego procesados.
Se podrá también desconectar el puesto de distribución, o sea el disyuntor de
acuerdo con los requisitos especificados en el Capítulo 10.6.4.5 “Operación de
emergencia.”
11.6.4.7 Transformador=A1=T1
Introducción
El Sistema de Control cubre la IMH y las funciones de control para el
transformador en sí.
Todos los valores de las medidas, eventos y mensajes de error en el

transformador y el equipo auxiliar necesarios para la información y para
obtener el grado más elevado posible de seguridad y un funcionamiento
estable se recogerán para luego procesarlos.
11.6.4.8 Conexión de alto voltaje de 69 kV=A1=NF1

Introducción
El Sistema de Control cubre la conexión entre el lado de 69 kV de T1 y el
puesto de distribución de 69 kV.
Esto incluye la función necesaria, así como la presentación de los valores

medidos y los eventos. Se asume que se incluirán como mínimo las siguientes
funciones:

Proyecto para Fines
Presentación de los valores medidos de voltaje, corriente, energía activa

y reactiva y voltaje de la barra colectora.
Operación e indicación de los frenos/interruptores relevantes.
Se realizará un Interbloqueo para evitar, dentro de lo máximo posible, una

secuencia de operaciones no intencionada. Se puede llegar a permitir que
algunas pocas funciones se realicen sin este bloque desde el Nivel 2 del
control. En este caso deberá ser una acción deliberadamente seleccionada y
bajo ningunas circunstancias un procedimiento normal.
Una función hacia fuera tendrá prioridad con relación a una función hacia
adentro.
Los valores de las medidas, incluyendo todas las unidades de medida eléctrica,
eventos y mensajes de error en el puesto de distribución de 69 kV, que son
necesarios para la información y para alcanzar el máximo grado de seguridad y
un funcionamiento estable, se recogerán para luego procesarlos.
Protección del transformador

Se prevé que la protección del transformador formará parte del sistema de
protección del generador.
El transformador tendrá una protección que detecte:
Corto Circuito en su lado de alto voltaje
Protección del Cable de 69 kV

El cable tendrá una protección que detecte:
Selectivamente, cualquier corto circuito bi y trifásico en la zona entre el
lado de
69 kV del transformador y el puesto de distribución de 69 kV.
Falla en la conexión a tierra
11.7 Suministro de 120 V CA a la central
11.7.1 General
La principal tarea del suministro a la central es mantener la provisión de
suficiente energía en el total de la misma tanto en condiciones normales como
anormales.

Proyecto para Fines
Lo que significa el equipo que requiere el suministro de CA, incluyendo las

instalaciones de luz y calefacción.
La instalación se realizará como un sistema de 120 V con suministro desde el
transformador de la central.
El transformador auxiliar 1 recibe el suministro de la barra colectora de 4.4 kV.
En caso de falla en el suministro normal el operador accionará manualmente al
set del generador de emergencia.
para el suministro de la central.
11.7.2 Suministro de 120 V CA a la central (ST1)=A1=H1

Protección:
El transformador auxiliar y el conmutador principal de la central eléctrica
tendrán protección que detecte:
Corrientes en corto circuito 120% x In en el lado de alto voltaje
El panel de distribución de 120V tendrá supervisión del aislamiento continuo.
Los valores de las medidas, incluyendo todas las unidades de medida

eléctricas, los eventos y los mensajes de error en el suministro de la central,
que son necesarios para la información y para obtener el grado máximo de
seguridad y un funcionamiento estable, se recogerán para luego procesarlos.
11.7.3 Suministro a la central, con prioridad de 120 V CA. (Generador

deemergencia)=A1=H3
Introducción:
La principal tarea del suministro a la central con prioridad es mantener la
provisión de suficiente energía en las partes importantes de la misma tanto en
condiciones normales como anormales.
Lo que significa todo el equipo que requiere el suministro de CA.
El sistema consiste en una unidad generadora de energía de emergencia y una
distribución para la carga preferida. En condiciones normales de
funcionamiento la distribución se efectuará desde el suministro estándar de la
central a través de un conmutador de la sección.

Proyecto para Fines
En caso de fallo en el suministro normal, el operador procederá a cambiar

manualmente la fuente del suministro desde el transformador de la centra al
de la unidad de emergencia.
Se proveerá el interbloqueo necesario para evitar el suministro en paralelo
desde dos fuentes distintas.
Se incluirán como mínimo las siguientes funciones:
Posibilidad de cambio manual de la conexión
Posibilidad de control de las condiciones del aislamiento
Protección:
El suministro desde la unidad de emergencia contará con una protección que
detecte los cortos circuitos.
El tablero de distribución de 120 V CA tendrá supervisión continua del

aislamiento.
11.7.4 Sistema auxiliar a prueba de interrupción de 120 V, CA. (Inversor)

A1=H4
Introducción
El fin principal de este grupo de sistemas es suministrar al equipo de control
importante con la necesaria 120 V, 60 Hz (UPS).
Los valores medidos, incluyendo algunas unidades de medida eléctricas, los
eventos y los mensajes de error en el sistema auxiliar, que son necesarios para
la información y para obtener el grado máximo de seguridad y para una
operación estable, se recogerán para luego procesarlos.
11.7.5 Sistema auxiliar de 110 V CD=A1=J1
Introducción
El fin principal de este grupo de sistemas es suministrar a una parte del nuevo
control de la central y al equipo de protección principal con la necesaria 110 V
CD.

para los sistemas auxiliares.
Se incluirá la posibilidad de controlar el estado del aislamiento del sistema.

Proyecto para Fines
Los valores medidos, incluyendo algunas unidades de medida eléctrica, los

eventos y los mensajes de error en el sistema auxiliar, que son necesarios para
la información y para obtener el máximo grado de seguridad y un
funcionamiento estable, se recogerán para luego procesarlos.
Protección
Supervisión continua del nivel de aislamiento y de las condiciones de la
batería.
11.7.6 Sistemas comunes =A1=E1
Introducción
Este grupo del proceso cubre las funciones comunes principales en la central
eléctrica e incluye, por ejemplo, la tubería a presión, el sistema refrigerante, el
sistema de sentina y el sistema para detectar incendios.

para las funciones principales comunes en la central.
Todos los eventos y mensajes de error de las funciones comunes, que son
necesarios para la información y para obtener el grado máximo de seguridad y
un funcionamiento estable, se recogerán para luego procesarlos.
El control de una o más de las funciones comunes se puede realizar desde el

automático de inicio/parada del juego de la turbina-generador.
La función de cierre tendrá prioridad sobre la de apertura.
11.7.7 Presa y toma
Introducción
La presa de Guaigüí es una cuenca de nivel variable y constituirá la entrada a
la central eléctrica. La toma conducirá el agua de la tubería a presión, que
tiene un largo de alrededor de 450 m. Se incluirán medidas del nivel del agua
y su sistema auxiliar de 48 V y también la medida de la pérdida de carga en la
rejilla.
Se incluyen las siguientes unidades:

=D1=E1, Medida del nivel del agua
=D1=V1, Toma

Proyecto para Fines
11.7.8 Medida del nivel del agua de la presa =D1=E1

Introducción
El equipo para medir el nivel del agua, así como la pérdida de carga en la
rejilla, se instalará en el embalse. La medición incluirá también los datos para
la presentación en el sistema de control.

para el equipo y el sistema de control asociado.
Se instalará el equipo apropiado para medir el nivel del agua y la pérdida de

carga teniendo en cuenta las condiciones en lo que respecta a disposición y
topografía.
Se registrarán, para luego procesarlos, los datos de todos los eventos y los
mensajes de falla del sistema para medir el nivel del agua que sean necesarios
para la información y para obtener el grado más elevado de seguridad y un
funcionamiento estable.
11.7.9 Entrada a la presa=D1=V1

Introducción
El equipo para monitorear y control la entrada se instalará en el embalse. El
proceso se incorporará en el sistema de control.

para el equipo y el sistema de control asociado.
Se registrarán, para luego procesarlos, todos los datos de los eventos y

mensajes de falla de la toma, que son necesarios para la información y para
obtener el grado máximo de seguridad y un funcionamiento estable.
11.7.10 Requisitos del equipo

Requisitos generales
El proyecto deberá satisfacer las normas y reglamentaciones nacionales.
Es una condición que todo el equipo y material empleado sean de alta calidad
y cumplan sus objetivos. Asimismo, deberán cumplir con los requisitos de
calidad y deberán funcionar dentro del sistema de control completo en forma
segura, tanto en condiciones normales como anormales.

Proyecto para Fines
Todo el equipo y el material aplicado no generarán perturbaciones

electromagnéticas que puedan llegar a ser causa de que otros aparatos no
funcionen como debieran.
Los mismos contarán también con inmunidad interna contra las perturbaciones
electromagnéticas, de forma tal que funcionen según lo proyectado.
Asimismo, tendrán un encapsulado que como mínimo corresponda al entorno

en el que se los coloca.
Todo el equipo y el material al que se hace referencia en la documentación de

la central eléctrica para el sistema de control estará identificado con un
sistema de marcación duradero y unificado.
Todos los paneles y armarios:

Estarán diseñados de forma tal de lograr la suficiente ventilación y que
el equipo instalado no quede expuesto a temperaturas excesivas.
En todos los aspectos tendrán el espacio suficiente para una futura
posible expansión, mínimo 20 %.
Estarán pintados en color gris claro, RAL 7032, o similar. (Sólo se aplica
a los paneles y armarios ubicados dentro de la central eléctrica)
Contarán con luz interna (incandescente) y tomas, con una posible
excepción en el caso de los armarios más pequeños.
Contarán con lógica y una interfase del operador bien organizada. Las
posibles lámparas de señales y elementos similares serán con diodos
emisores de luz.
Contarán con bloques terminales con la posibilidad de desconexión. Los
bloques terminales conectados a circuitos de medición de la corriente
serán del tipo que permita realizar un corto circuito fácil y seguro en el
circuito de medición.
Estarán diseñados para ser usados al aire libre, en el caso de que sea
aplicable, y estarán necesariamente equipados para evitar la
condensación.
Tendrán un sistema de marcación unificado y duradero, que identifique
a todo el equipo y material instalado de acuerdo con la documentación
de la planta.
Los instrumentos de los paneles:

Serán del tipo 1.5 o mejor.
Tendrán una escala anular para los valores de medición, si la misma
proporciona una mayor precisión en la lectura.

Proyecto para Fines
Tendrán lectura digital de los valores de medición si son naturales. Un

ejemplo podría ser el nivel del agua.
Los conversores de los valores de medición:

Tendrán un aislamiento galvanizado entre la entrada y la salida.
Tendrán un grado de presión del 0.5 o mejor.
Tendrán una señal de salida normal entre 4 y 20 mA.
Tendrán un voltaje de suministro de 110 V CD.
Basarán la medición de la corriente en el “método de 3-vatímetros”.
Los medidores de energía:

Serán del tipo de precisión 0.2S para la corriente producida y para el
suministro dentro y fuera del sistema de la red central. Todos los
medidores para el consumo propio serán del tipo 0.5S.
Tendrán contactos para la transmisión, como mínimo 2 sets para cada
tipo y dirección de energía.
Los relevadores auxiliares:

Contarán con circuitos de protección para poder soportar los excesos de
voltaje fugaces y problemas similares que suelen producirse en un
sistema de control.
Tendrán contactos que estarán diseñados para la interrupción de la
carga, a la que normalmente estarán expuestos.
Contarán con una indicación mecánica de la posición del relevador.
Cables:
Los cables estarán identificados a ambos extremos con un sistema de
marcación perdurable.
Tendrán una pantalla, que estará conectada a tierra según lo
establecido por las normas vigentes.
Los cables para la operación de emergencia serán del tipo resistente al
fuego y se tenderán separados de otros cables.
Los cables de fibra óptica contarán con protección mecánica suficiente y
el número razonable de conductores adicionales.
Los cables de control consistirán en conductores de cobre multifilares,
con una sección transversal de un mínimo de 1 mm2. En el interior de
los paneles se acepta 0.75 mm2.
Todos los cables en los circuitos del transformador tendrán una sección
transversal de un mínimo de 1.5 mm2, aunque se los ajustará en cuanto
a las distancias, cargas y tareas que el circuito de medición tenga en
cada caso individual.

Proyecto para Fines
Los cables para los transformadores de voltaje al aire libre tendrán un

mínimo de distancia al fusible de 6 mm2 y se tenderán de acuerdo a las
normas aplicables a los cortos circuitos y la conexión a tierra.
Material para la instalación y ejecución de la obra:

Todo el material para la instalación será el adecuado y recomendado
para dichos fines.
Se incluyen todos los puentes de cables, las rejillas y las suspensiones,
que serán de aluminio o acero galvanizado por inmersión en caliente y
tendrán amplia capacidad de reserva.
El suministro cubrirá toda la conexión a tierra del sistema, de los
aparatos y la conexión a tierra protectora. En esta especificación no se
incluye la principal toma a tierra.
Todas las cavidades y derivaciones del equipo y material conectado a
esta especificación tendrán un sellado resistente al fuego aprobado.
Se incluirá la pintura necesaria, en cantidad suficiente para efectuar
retoques, para el equipo y material luego de la instalación.
Las microcomputadoras:
Podrán funcionar como unidades independientes, independientes una
de la otra y del centro del despacho.
Tendrán la capacidad y las especificaciones suficientes para cubrir todas
las funciones que se han definido y que sean necesarias.
Tendrán supervisión y advertencia para las fallas internas.
Tendrán memoria interna RAM con carga de repuesto de batería o
EPROM.
Tendrán entradas y salidas, que son galvánicas, aisladas de la
electrónica interna.
Serán capaces de tener unidades de E/S distribuidas con intercambio de
datos en serie, si se prefiere.
Las estaciones operativas:

Tendrán buenas cualidades ergonómicas.
Contarán con un monitor con una pantalla de 20” y una resolución
con1280 x 1024 pixeles, como mínimo.
La protección:
Cumplirá con ISO 60255
Tendrá un tiempo operativo máximo de 40 ms.
Tendrá supervisión interna.
Tendrá un contacto libre de potencial para la función de liberación.

Proyecto para Fines
Dará una señal directa (sin relevadores intermedios) a la bovina

separada en los disyuntores.
Preferentemente tendrá comunicación en serie con la
microcomputadora.
La sincronización/conexión:
Tendrá como mínimo un contacto libre de potencial por función.
Dará una señal directa (sin relevadores intermedios) a las bobinas en
funcionamiento en los disyuntores.

Proyecto para Fines
12. IRRIGACIÓN, SUMINISTRO DE AGUA Y GENERACIÓN

DE ENERGÍA ELÉCTRICA
El funcionamiento del embalse y de la planta hidroeléctrica estará destinado a

satisfacer los principales fines del proyecto, un suministro estable de agua
potable, control de avenidas, irrigación y producción de energía eléctrica.
En este estudio el funcionamiento del embalse se simuló en base a las

siguientes condiciones y principios:
Periodo de simulación 1968 – 94

Caudal mensual en el sitio El caudal mensual se describe en el Capítulo 3,
de la presa Hidrología
Embalse NmáxO 320.0, NmínmO 305.0, volumen activo 30.5
mill. m³
Pérdidas desde embalse Pérdidas por evaporación mensual e infiltraciones
suministradas por el INDRHI
Agua potable Garantizada las 24 horas. En este estudio se eligió un
valor constante de 1 m³/s
Agua para la irrigación Necesidades mensuales suministradas por el INDRHI,
garantizada suficiente en 90% del tiempo.
Capacidad máxima de la 3.0 m3/seg
turbina:
Otros aspectos operativos Cuando el nivel del agua se encuentre por encima de la
el. 319.5 la central eléctrica funcionará a la capacidad
máxima con el fin de mantener el nivel del embalse por
debajo del NmaxO y de minimizar las pérdidas.

Proyecto para Fines
Las simulaciones muestran que:
Agua potable 1.0 m3/seg de agua potable se puede

garantizar en 100% del tiempo
Irrigación El agua para la irrigación no debe liberarse
cuando el nivel del agua embalse esté por
debajo de 311.0 para asegurar la
suficiente agua potable. El volumen del
embalse entre la el. 305 y la el. 311 es de
10 mill. m³, lo que corresponde a casi 4
meses de suministro de agua a 1.0
m³/seg.
Suministro de agua para la 800 ha irrigadas 90% del tiempo
irrigación:
Pérdida media anual desde el 0.12 m³/seg (o 4.2% / 3.6 mill m3)
embalse (evaporación y filtración):
Pérdida media anual de avenidas 0.31 m³/seg (o 11.2% / 9.7 mill m3)
en el aliviadero:
Nivel medio del embalse: 316.1
Producción media anual de 12.5 GWh
energía:
La liberación media mensual para la irrigación figuran más adelante en la

Tabla 12.1:
Tabla 4.1 Avenidas medias mensuales para la irrigación

Mes Caudal medio Mes Caudal medio (m³/s)
(m³/s) para la para la irrigación
irrigación
Enero 1.1 Julio 1.7
Febrero 1.7 Agosto 1.7
Marzo 1.7 Septiembre 1.7
Abril 1.7 Octubre 0.8
Mayo 0.8 Noviembre 0.8
Junio 0.8 Diciembre 1.1
La Figura 4 muestra los diagramas con los niveles mensuales simulados del
embalse para todos los años.

Proyecto para Fines
El desagüe de 3m del embalse en la estación de las lluvias incrementará las

pérdidas anuales en 1.7 mill m3 y reducirá la producción en 0.3 GWh.
El agua potable se liberará por la compuerta principal en el túnel de derivación

durante el primer llenado del embalse hasta la el. 305.0. Entre la el. 305.0 y la
el. 320.0 el agua se liberará por la central eléctrica o, si se encuentra inactiva,
a través de la toma del aliviadero.

Proyecto para Fines
13. LAS SECUENCIAS DE CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO
Secuencia 1
Excavación y soporte de la ventana y el túnel de derivación.
Colocación de la losa de hormigón en el piso del túnel.
Construcción de la alcantarilla de hormigón.
Construcción de la estructura de entrada junto con la entrada de la
alcantarilla.
Desvío del río en el túnel.
Construcción de las ataguías.
Secuencia 2
Construcción de la presa principal.
Construcción del sistema del aliviadero.
Construcción de la central eléctrica.
Secuencia 3
Cierre de dos aberturas en la sección del túnel de la estructura de
entrada y desvío del caudal del río en la alcantarilla.
Trabajos de construcción e instalación para la estructura de la
compuerta.
Terminación del sostén permanente del túnel.
Apertura de las entradas al túnel de derivación y la compuerta, mientras
se cierra la entrada a la alcantarilla.
Obturación de la sección de la alcantarilla que pasa por la estructura de
la compuerta de desvío.
Hacer una abertura desde la alcantarilla a la casilla de la compuerta.
Corte de las dos aberturas en la pared o techo de la alcantarilla aguas
arriba de la estructura de la compuerta.
Secuencia 4
Comenzar a llenar el embalse mientras se libera el caudal de agua
potable de 1 m3/seg a través de la compuerta de desvío ligeramente
abierta.

Proyecto para Fines
14. CÁLCULOS HIDRÁULICOS PARA EL SISTEMA DE

DESVÍO Y EL ALIVIADERO
14.1 Sistema de desvío
14.1.1 General
Los cálculos hidráulicos se realizan básicamente con programas de la
computadora. Para los cálculos para la superficie libre y para el túnel lleno se
empleó HEC-RAS 2.2, que fue creado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército
de EE.UU. Los cálculos del caudal del conducto cerrado se hacen con este
programa a través de la opción “Bridge/Culvert” (Puente/Alcantarilla) para
simular las condiciones de la entrada y la opción “Add Lid” (Agregar Tapa)
para modelar el resto del túnel o conducto.
Las presunciones y resultados se presentan a continuación para estas

situaciones:
Desvío del río durante la construcción de la presa.
Desvío del río durante la construcción de las compuertas.
Capacidad de la compuerta en el túnel de derivación.
Niveles del agua corriente abajo de la compuerta al descargársela a
través de la misma.
14.1.2 Capacidad del sistema de desvío durante la construcción de la

presa
El sistema de desvío consiste en los siguientes elementos durante la
construcción de la presa:
• Un túnel de derivación con un área neta de la sección transversal de un

mínimo de 24 m2. Esta sección se reduce a un área neta de un mínimo
de 24-5=19 m2 debido a la alcantarilla.
• La alcantarilla con un área neta de 3.6 m2.
• La ataguía que mantiene el nivel del agua corriente arriba en la el.
277.0 (o un máximo de 280.0). La altura de la ataguía se encuentra en
estudio.

Proyecto para Fines
Durante el tiempo de construcción de la presa principal tanto la alcantarilla

como el túnel se emplearán para desviar el agua.

Proyecto para Fines
14.1.2.1 Capacidad del túnel

Los principales factores que definen la capacidad del túnel son:
• Nivel aguas arriba en la el. 277 (o la el. 280) (ataguía contiene). Nivel
aguas abajo en la el. 245.3 (nivel del piso en la salida).
Lo que da un salto bruto de 31.7m (o 34.7m).
• Valor 67 en la fricción de Manning (hormigón).
• Pérdida en la toma 0.5 veces la energía cinética del agua.
• Varios coeficientes aislados de pérdida.
• Longitud del túnel =364.5m.
La toma controla la capacidad de caudal menos aproximadamente 175 m3/s.

Para caudales superiores la capacidad la determina el sistema del túnel.
Túnel Desvío 2
E:0+378.17 Trans. gral Riv Sta = 378.17
290
W.S. Elev
285
280
W.S. Elev (m)
275
270
265
0 50 100 150 200 250 300
Q Total (m3/s)
Capacidad del túnel como función del nivel corriente arriba del agua

Proyecto para Fines
14.1.2.2 Capacidad de la alcantarilla

Los principales factores que definen la capacidad del túnel son:
• Nivel aguas arriba en la el. 277 (o la el. 280) (ataguía contiene). Nivel
aguas abajo en la el. 245.3 (nivel del piso en la salida).
Lo que da un salto bruto de 31.7m (o 34.7m).
• Valor 67 de la fricción de Manning (hormigón).
• Pérdida en la toma 0.5 veces la energía cinética del agua.
• Varias pérdidas aisladas.
• Longitud de la alcantarilla 364.5 metros.
La alcantarilla tiene un control en la toma para caudales inferiores a los 12
m3/s. Para los caudales más elevados la capacidad de la sección de la
alcantarilla es el factor determinante.
Conducto Desvío 3
E:0+378.17 Trans. gral Riv Sta = 378.17
290
W.S. Elev
285
280
W.S. Elev (m)
275
270
265
0 10 20 30 40 50
Q Total (m3/s)

Proyecto para Fines
Capacidad de la alcantarilla como función del nivel corriente arriba

del agua
14.1.2.3 Capacidad total del túnel de la alcantarilla
Ataguía en la el. 277

Descarga del túnel: 135 m3/seg
Descarga de la alcantarilla: 32.5 m3/seg
Total: 167.5 m3/seg
Ataguía en la el. 280

Descarga del túnel: 180 m3/seg
Descarga de la alcantarilla: 35 m3/seg
Total: 215 m3/seg
14.1.3 Capacidad del sistema de desvío durante la construcción de las

compuertas
El desvío del río se realizará a través de la alcantarilla durante la construcción
de las compuertas. La capacidad se puede apreciar en la curva de capacidad
de la alcantarilla.
14.1.4 Capacidad de la compuerta en el túnel de derivación

Ver Figura 5.
La estructura de la compuerta consiste en dos compuertas en serie, la
compuerta corriente arriba es de mantenimiento y la otra es la principal. La
principal se empleará para hacer descender al embalse en el caso de que se
pronostique un huracán. También se utilizará para la descarga de 1.0 m3/s del
suministro de agua durante el lapso de tiempo en que se está llenado el
embalse.
Los principales factores que definen la capacidad de la compuerta principal

son:
El umbral de la compuerta: el. 262.1

Ancho de la compuerta: 1.0 m
Altura de la compuerta: 1.6 m
Area de la sección transversal: 1.6 m

Proyecto para Fines
Longitud del túnel antes de compuerta100 m

Sección transversal del túnel (neta): 19 m2
Valor de Manning del túnel: 67 (hormigón)
Pérdidas aisladas varias
Coeficiente de descarga 0.95
Los cálculos se realizan para diferentes aperturas de la compuerta. Cuando

está totalmente abierta y con la carga a un NmáxO la compuerta desviará
aproximadamente 50 m3/seg. La velocidad del agua fuera de la compuerta
para esta situación será de alrededor de 30 m/seg.
14.1.5 Nivel del agua corriente abajo de las compuertas durante el

funcionamiento del embalse
La sección del túnel aguas abajo de la compuerta consiste en los siguientes
elementos:
• Túnel de derivación con un área de la sección transversal de 24 m2. El

túnel tiene la forma de un herradura con AxB = 4.3 x 6.0 metros.
• La alcantarilla de hormigón en el lado izquierdo del túnel del aliviadero
que ocupa alrededor de 5 m2 del túnel de derivación. Esto resulta en
una sección transversal neta para el desvío de la descarga desde la
compuerta de 19 m2. Las medidas externas de la alcantarilla son 1.8
metros de ancho y 2.7 metros de alto.
• Una estructura de salida que desvía el agua en el curso del río a unos
100 metros agua abajo de la presa.
En los cálculos se asume que la velocidad del agua en la sección del túnel
directamente corriente abajo de la compuerta será aproximadamente la misma
que a través del sistema de compuertas. Con un túnel de un ancho de 2.5m la
superficie del agua tendrá una profundidad de alrededor de 0.8m. También se
asume que el flujo del agua se hace constante a unos 10m-15m por detrás de
la compuerta. El flujo supercrítico comenzará a decrecer a partir de este punto
hasta que la energía se equilibra con la inclinación del canal. El valor Manning
para este cálculo se fija en 67 (hormigón).
Los cálculos muestran que el caudal supercrítico del agua desde la compuerta
no se equilibrará con el declive de energía del túnel. La velocidad promedio del
agua en la salida se calcula en aproximadamente 12 m/seg, con una

Proyecto para Fines
profundidad de 2 metros, lo que quiere decir que el nivel del agua no excederá
el de la alcantarilla.
El modelo Hec Ras es un modelo unidimensional que no tiene en cuenta la

corriente hidráulica lateral generada por el caudal supercrítico que pasa por la
curva al final del túnel. Esta curva generará ondas que emitirán impulsos hacia
los costados del túnel. Este tema se analizará en mayor detalle.

Proyecto para Fines
14.2 Aliviadero, hidráulica

Ver Figura 7.
14.2.1 Criterios del diseño
14.2.1.1 Ubicación de la superficie del agua

El sistema del túnel del aliviadero estará diseñado como un sistema de caudal
libre del agua, o sea como un canal abierto por donde el agua corre
rápidamente.
El diseño será:
QAMP = 730 m3/seg
Las secciones transversales del túnel se definirán a partir de los cálculos de

superficie del agua más una capa límite adicional, con un margen de espacio
razonable por encima del flujo de agua abultado. La capa límite compensará
los efectos del ingreso de aire que resulte de un régimen de caudal veloz. El
coronamiento abierto del túnel permitirá la ventilación y el movimiento del
arrastre.
El programa de computación HEC-RAS (creado por el Centro de Ingeniería

Hidráulica del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU) se usará para
calcular las profundidades normales sin aireación. El coeficiente de Manning se
fija en 0.016.
La variación del espesor de la capa límite se calculará con la siguiente ecuación

(Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU):
δ/L = 0.08 x (L/k)-0.233
donde
δ = espesor de la capa límite
L = longitud de la superficie anegada donde tiene lugar la capa límite
k = altura del elemento de aspereza, o sea 6.096 x 10-4 m (superficie
de hormigón)

Proyecto para Fines
δ* = 0.18δ
donde
δ* = espesor de desplazamiento

Proyecto para Fines
La profundidad del flujo abultado se da con la siguiente ecuación:
db = d + δ* (1+(2d)/b)
donde
d = profundidad del flujo aplicando HEC-RAS
b = ancho de la sección transversal
14.2.2 Trampolín
Los radios R del piso del dispersor se fijarán en 5hb para la AMP, donde hb es
la profundidad del salto dentro del cangilón.
Los efectos de la presión centrífuga generada por la desviación del flujo se

evaluarán siguiendo la ecuación:
P = ((v2/g x R)+1) x γhb
donde
P = presión hidrodinámica dentro del cangilón
v = velocidad del flujo
γ = densidad del agua
El ángulo en la punta se fijará en 30o. El ángulo entre la línea proyectada del

piso y la cara aguas abajo se fijaron un tanto por encima de 40o.
14.2.3 Colchón amortiguador

La trayectoria de la lámina libre se calculará usando la siguiente ecuación:
T/H = 2 x (Z/H) x sin(2α)
donde
T = desplazamiento horizontal del chorro
Z = carga dada por la ecuación vt = √(2g(Z-(Hembalse-320)/2))
vt = velocidad del caudal aplicando HEC-RAS
H = Z + carga entre el nivel del piso del cangilón y el nivel aguas abajo
α = ángulo en la punta

Proyecto para Fines
La profundidad de limpieza del colchón amortiguador se calculará empleando

la siguiente ecuación:
D = 3.27 ((q0.6 x H0.05 x h0.15)/(g0.3 x dm0.1))
donde
dm = material del lecho (considerado como 0.25m)
D = profundidad de la limpieza por debajo del nivel aguas abajo
q = flujo de la unidad
H = Z + carga entre el nivel del cangilón y el nivel aguas abajo
h = profundidad del nivel aguas abajo por encima del lecho del río
original
El flujo del diseño del colchón amortiguador se fijará en Q = 150 m3/seg. Para
referencias:
Qdavid = 135 m3/seg y Q500 = 168 m3/seg.
14.2.4 Cavitación
Los límites del caudal expuestos a los flujos con índices de cavitación por
encima de 0.20 se considerarán esencialmente seguros contra daño.
El índice de cavitación se expresa como
σ = (P0-Pv)/(ρ x (V02)/2)
P0 = Pa+Pg
Donde
Pv = la presión del vapor del agua
Pa I = la presión atmosférica
Pg I = la presión del medidor
V0 I = velocidad del flujo
ρ I = densidad del agua
El flujo de diseño se fijará en Q = 150 m3/seg. Para referencias:

Qdavid = 135 m3/seg y Q500 = 168 m3/seg.

Elevation (m)
240
260
280
300
320
340
0
14.*
18.*
20.1156*
20.3468*
20.5780*
20.8092*
21.0404*
21.2716*
21.5028*
21.7341*
21.9653*
22.1965*
22.4277*
22.6589*
22.8901*
14.3.1
23.1213*
23.3526*
23.5838*
Proyecto para Fines
23.8150*

24.0462*
RAS)
24.2774*
24.5086*
Q=730 m3/s
24.7398*
24.9710*
25.2023*
100
25.4335*
25.6647*
25.8959*
26.1271*
26.3583*
26.5895*

26.8208*
27.0520*
27.2832*
27.5144*
27.7456*
G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas

27.9768*
28.2080*

28.4393*
28.6705*
28.9017*
29.1329*
Superficie del agua
14.3 Cálculos y resultados
29.3641*
29.5953*
Q=730 3/seg y Q= 150 m3/seg.)

29.8265*
30.0578*
30.2890*
30.5202*
30.7514*
20/09/02
Spillway
30.9826*
200
31.2138*
New spillway 190902

31.4450*
31.6763*
31.9075*
32.1387*
Main Channel Distance (m)

32.3699*
32.6011*
32.8323*
Geom: Etter LOA Discharge 730 m3/s
33.0635*
Plan: Plan 08
33.2947*
33.5260*
33.7572*
33.9884*
34.2196*
34.4508*
34.6820*
34.9132*
35.1445*
35.3757*
35.6069*
35.8381*
36.0693*
36.3005*
36.5317*
36.7630*
300
36.9942*
37.2254*
37.4566*
37.6878*
37.9190*
38.1502*
38.3815*
38.6127*
38.8439*
39.0751*
39.3063*
39.5375*
39.7687*
40
Las líneas de la superficie del agua se calculan para dos casos de caudal,
44.2857*
48.5714*
53.3333*
60.*
14.3.1.1 Profundidades normales sin aireación – (Cálculos con la computadora HEC-
66.6666*
76.6666*
155-161
400
Ground
Legend
EG Max Flood
WS Max Flood
Proyecto para Fines
HEC-RAS Plan: Plan 07 River: Guaigui Reach: Spillway Profile: Max Flood
River Sta Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width Froude
(m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m)
90 730 320.00 326.00 327.02 330.83 0.005 9.7 75.00 12.5 1.27
83.3333* 730 319.50 325.01 326.52 330.73 0.007 10.6 68.93 12.5 1.44
76.6666* 730 319.00 324.19 326.02 330.64 0.008 11.3 64.87 12.5 1.58
70 730 318.50 323.44 325.52 330.56 0.009 11.8 61.76 12.5 1.70
66.6666* 730 315.42 319.83 322.80 330.21 0.015 14.3 51.15 11.6 2.17
63.3333* 730 312.33 316.57 320.13 329.88 0.021 16.2 45.15 10.7 2.51
60.* 730 309.25 313.46 317.54 329.56 0.027 17.8 41.07 9.8 2.76
56.6666* 730 306.17 310.47 315.01 329.23 0.033 19.2 38.05 8.8 2.95
53.3333* 730 303.08 307.59 312.62 328.90 0.040 20.5 35.69 7.9 3.07
50 730 300.00 304.83 310.35 328.57 0.046 21.6 33.82 7.0 3.14
48.5714* 730 298.39 303.17 308.89 328.35 0.050 22.2 32.84 6.9 3.24
47.1428* 730 296.77 301.53 307.42 328.12 0.054 22.9 31.95 6.7 3.34
45.7142* 730 295.16 299.90 305.96 327.89 0.058 23.4 31.14 6.6 3.44
44.2857* 730 293.54 298.27 304.51 327.66 0.062 24.0 30.40 6.4 3.53
42.8571* 730 291.93 296.65 303.05 327.42 0.066 24.6 29.71 6.3 3.61
41.4285* 730 290.31 295.05 301.61 327.17 0.070 25.1 29.07 6.1 3.68
40 730 288.70 293.45 300.18 326.92 0.075 25.6 28.48 6.0 3.76
39.8843* 730 288.45 293.19 299.93 326.76 0.075 25.7 28.44 6.0 3.76
39.7687* 730 288.21 292.94 299.68 326.60 0.075 25.7 28.40 6.0 3.77
39.6531* 730 287.96 292.69 299.44 326.44 0.075 25.7 28.36 6.0 3.78
39.5375* 730 287.71 292.43 299.19 326.28 0.076 25.8 28.32 6.0 3.79
39.4219* 730 287.47 292.18 298.94 326.12 0.076 25.8 28.28 6.0 3.80
39.3063* 730 287.22 291.93 298.70 325.96 0.076 25.9 28.24 6.0 3.80
39.1907* 730 286.97 291.67 298.45 325.80 0.077 25.9 28.20 6.0 3.81
39.0751* 730 286.73 291.42 298.20 325.64 0.077 25.9 28.17 6.0 3.82
38.9595* 730 286.48 291.17 297.96 325.48 0.077 26.0 28.13 6.0 3.83
38.8439* 730 286.23 290.91 297.71 325.31 0.077 26.0 28.09 6.0 3.83
38.7283* 730 285.99 290.66 297.46 325.15 0.078 26.0 28.06 6.0 3.84
38.6127* 730 285.74 290.41 297.22 324.98 0.078 26.1 28.02 6.0 3.85
38.4971* 730 285.49 290.15 296.96 324.82 0.078 26.1 27.99 6.0 3.86
38.3815* 730 285.25 289.90 296.72 324.66 0.078 26.1 27.95 6.0 3.86
38.2658* 730 285.00 289.65 296.48 324.49 0.079 26.2 27.92 6.0 3.87
38.1502* 730 284.75 289.40 296.23 324.32 0.079 26.2 27.88 6.0 3.88
38.0346* 730 284.50 289.14 295.98 324.16 0.079 26.2 27.85 6.0 3.88
37.9190* 730 284.26 288.89 295.73 323.99 0.079 26.3 27.81 6.0 3.89
37.8034* 730 284.01 288.64 295.48 323.83 0.080 26.3 27.78 6.0 3.90
37.6878* 730 283.76 288.39 295.24 323.66 0.080 26.3 27.74 6.0 3.91
37.5722* 730 283.52 288.14 295.00 323.49 0.080 26.3 27.71 6.0 3.91
37.4566* 730 283.27 287.88 294.75 323.32 0.080 26.4 27.68 6.0 3.92
37.3410* 730 283.02 287.63 294.49 323.15 0.081 26.4 27.65 6.0 3.93
37.2254* 730 282.78 287.38 294.25 322.98 0.081 26.4 27.61 6.0 3.93
37.1098* 730 282.53 287.13 294.01 322.81 0.081 26.5 27.58 6.0 3.94
36.9942* 730 282.28 286.87 293.76 322.64 0.081 26.5 27.55 6.0 3.95
36.8786* 730 282.04 286.62 293.51 322.47 0.081 26.5 27.52 6.0 3.95
36.7630* 730 281.79 286.37 293.27 322.30 0.082 26.6 27.49 6.0 3.96
36.6473* 730 281.54 286.12 293.01 322.13 0.082 26.6 27.46 6.0 3.97
36.5317* 730 281.30 285.87 292.77 321.96 0.082 26.6 27.43 6.0 3.97
36.4161* 730 281.05 285.61 292.53 321.79 0.082 26.7 27.40 6.0 3.98
36.3005* 730 280.80 285.36 292.28 321.62 0.083 26.7 27.37 6.0 3.99
36.1849* 730 280.56 285.11 292.03 321.44 0.083 26.7 27.34 6.0 3.99
36.0693* 730 280.31 284.86 291.79 321.27 0.083 26.7 27.31 6.0 4.00
35.9537* 730 280.06 284.61 291.53 321.10 0.083 26.8 27.28 6.0 4.01
35.8381* 730 279.81 284.36 291.28 320.92 0.084 26.8 27.25 6.0 4.01
35.7225* 730 279.57 284.10 291.05 320.75 0.084 26.8 27.22 6.0 4.02
35.6069* 730 279.32 283.85 290.80 320.57 0.084 26.9 27.19 6.0 4.03
35.4913* 730 279.07 283.60 290.54 320.40 0.084 26.9 27.16 6.0 4.03
35.3757* 730 278.83 283.35 290.31 320.22 0.084 26.9 27.13 6.0 4.04
35.2601* 730 278.58 283.10 290.06 320.05 0.085 26.9 27.11 6.0 4.04
35.1445* 730 278.33 282.85 289.81 319.87 0.085 27.0 27.08 6.0 4.05
35.0289* 730 278.09 282.60 289.56 319.69 0.085 27.0 27.05 6.0 4.06
34.9132* 730 277.84 282.34 289.32 319.51 0.085 27.0 27.03 6.0 4.06
34.7976* 730 277.59 282.09 289.07 319.34 0.085 27.0 27.00 6.0 4.07
34.6820* 730 277.35 281.84 288.81 319.16 0.086 27.1 26.97 6.0 4.07
34.5664* 730 277.10 281.59 288.58 318.98 0.086 27.1 26.95 6.0 4.08
34.4508* 730 276.85 281.34 288.33 318.80 0.086 27.1 26.92 6.0 4.09
Profundidad del flujo voluminoso

Proyecto para Fines
14.3.1.2 Profundidad del flujo abultado

La profundidad del flujo abultado se calcula por secciones específicas. Los
resultados figuran en la tabla siguiente y en el plano que se adjunta
“Aliviadero, cálculos de la superficie del agua Q=730 m3/seg”. El área del agua
de la tabla de HEC-RAS, que es para una sección rectangular, se transforma en
lo mismo para una sección en forma de herradura (ref. columna Profundidad
del flujo.
Sección 60: entrada al pozo

Sección 50: pozo a la El. 300.0
Sección 40: el fondo del pozo/inicio del túnel
Sección 33.6416: a la mitad aprox. del túnel en la El. 275.1
Sección 20: piso del cangilón
Sección 10: abertura de la salida
Sección Elevació Ancho Descarga Prof. Distancia d d* Prof. Altura

n inferior (m) lineal de flujo a origen de túnel/
(m /seg/m d (m) (m)
3 flujo Pozo
) volum. (m)
Db
(m)
60 309.25 9.75 74.9 4.2 22.4 0.15 0.03 4.25 9.5
50 300 7 104.3 5.4 29.8 0.19 0.03 5.49 9.5
40 289 6 121.7 5.3 48.0 0.28 0.05 5.44 7.5
33.641 275 6 121.7 5.0 157.6 0.69 0.12 5.33 7.5
6
20 246 6 121.7 4.1 392.0 1.39 0.25 4.69 7.5
10 250 6 121.7 4.5 402.0 1.42 0.26 5.14 5.3
Los cálculos muestran una distancia razonable desde la superficie del agua al
tope del túnel, excepto por la abertura de salida en la que el caudal cubrirá el
orificio (es necesario acortar el techo protector que se extiende desde la cara
de la roca).
14.3.2 Trampolín
Los radios R para el piso del cangilón:
R = 5hb → 5 x 4.7 = 23.5 → 25 m es seleccionado

Proyecto para Fines
El efecto de la presión centrífuga:
v AMP = 25.9 m/seg → P = ((25.92/25g)+1) x 10 x 4.7 = 175.6 kN/m2
v 150 m3/sec = 20 m/seg → P = ((202/25g)+1) x 10 x 1.25 = 32.9 kN/m2

Proyecto para Fines
14.3.3 Cavitación
La sección aguas arriba en el pie o pozo, curvatura vertical:
v 150 m3/seg = 25 m/seg, yagua = 1.35 m

T = 25oC
Pv = 3.16 kPa
Pa = ((252/25g)+1) x 10 x 1.35 = 47.9 kN/m2
ρ = 997.069 kg/m3
σ = ((47.9+9.81-3.16) x 103)/(997.069 x (252)/2) = 0.175
A la mitad del túnel al dispersor de energía:
v 150 m3/seg = 22.5 m/seg, yagua = 1.45 m

T = 25oC
Pv = 3.16 kPa
Pa = 14.5 kN/m2
ρ = 997.069 kg/m3
σ = ((14.5+9.81-3.16) x 103)/(997.069 x (22.52)/2) = 0.08
Dispersor de energía:
v 150 m3/seg = 20 m/seg, yagua = 1.25 m

T = 25oC
Pv = 3.16 kPa
Pa = 32.9 kN/m2
ρ = 997.069 kg/m3
σ = ((32.9+9.81-3.16) x 103)/(997.069 x (202)/2) = 0.2
El conducto parece ser proclive a la cavitación.

Proyecto para Fines
14.3.4 Colchón amortiguador

La trayectoria de la lámina libre:
vt = 20 = √(2g x (Z-(323.15-320)/2)) → Z = 22 m
H = 22 + (246-238) = 30 m
T = desplazamiento horizontal del chorro = 2 x (22/30) x sin(60) x 30 =

38 m
Profundidad del arrastre del colchón amortiguador:
dm = material del lecho (considerado como 0.25m)

D = profundidad del arrastre por debajo del nivel aguas abajo
q = 150/6 = 25 m3/seg
h = 246-238 = 0.5 m
D = 3.27 ((250.6 x 300.05 x 0.50.15)/(g0.3 x 0.250.1)) = 13.9 m
El chorro golpeará la parte central del lecho del río y el colchón amortiguador
no tendrán efectos dañinos en las estructuras circundantes.

Proyecto para Fines
15. PLIEGO DE CANTIDADES Y CRONOGRAMA DE LA

CONSTRUCCIÓN
El Pliego de Cantidades se calcula de acuerdo a las dimensiones teóricas y en

base a los Planos del Diseño Básico que se incluyen en las páginas siguientes.
El cronograma resumido de la construcción se muestra en la Figura 6.


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Proyecto para Fines

PROYECTO PARA FINES

INFORME SOBRE EL DISEÑO

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 1-161

1. DESCRIPCIÓN DEL ESQUEMA REVISADO DEL PROYECTO PARA

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 2-161

6.1 INTRODUCCIÓN ..............................................................................44

8. LA PRESA DE ENROCAMIENTO CON CARA DE HORMIGÓN ........ 55

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 3-161

8.12 FILTRO DE LA FUNDACIÓN (ZONA 2B) ...................................................69

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 4-161

11.4 LA CENTRAL ELÉCTRICA .....................................................................93

13. LAS SECUENCIAS DE CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO......... 143

14. CÁLCULOS HIDRÁULICOS PARA EL SISTEMA DE DESVÍO Y EL

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 5-161

14.1 SISTEMA DE DESVÍO .......................................................................144

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 6-161

3. Diseño de sostén rocoso permanente, O.T. Blindheim

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 7-161

B1001 Area de Embalse. Canteras de Acceso y Limites del Sito/

B 1002 Presa Guaigüí. Área del Proyecto. Plano General/

PRESA DE ENROCAMIENTO CON CARA DE HORMIGON

B 3101 Presa Guaigüí. Planta de Presa/

B 3102 Presa Guaigüí. Secciones Transversales y Volúmenes/

B 3104 Presa Guaigüí. Vista Frontal/

B 3105 Presa Guaigüí. Secciones Transversales 10 – 100/

B 3106 Presa Guaigüí. Secciones Transversales 110 – 190/

B 3108 Presa Guaigüí. Planta de Tratamiento de Fundación/

B 3201 Presa Guaigüí. Detalles y juntas del Plinto/

B 3202 Presa Guaigüí. Plinto. Sección Transversal en la ladera/

B 3302 Presa Guaigüí. Losa de Hormigón-Detalles/

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 8-161

Guaigüí Dam. Concrete Slab-Details

B 3401 Presa Guaigüí. Corona. Muro Parapeto/

B 3501 Presa Guaigüí. Planta de Instrumentación/

B 4201 Casa de Maquinas. Estructura de la Toma.

B 4301 Casa de Maquinas. Aducción. Plano General, Perfil y

B 4302 Casa de Maquinas. Aducción. Tubería de Presión a cielo

B 4401 Casa de Maquinas. Área Casa de Máquinas Plano

B 4501 Casa de Maquinas. Planta, Secciones y Detalles/

B 5201 Túnel de Desvío. Estructura de Entrada. Planta y

B 5202 Túnel de Desvío. Estructura de Entrada. Secciones y

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 9-161

B 5301 Túnel de Desvío. Cámara de Compuertas. Planta y

B 5302 Túnel de Desvío. Cámara de CompuertasSecciones/

B 5401 Túnel de Desvío. Estructura de Salida. Planta y Elevación/

G:\02 Documentación\07 Diseño\07.12 Notas tecnicas 20/09/02 10-161

B 5402 Túnel de Desvío. Estructura de Salida. Secciones y

B 5601 Ataguía Aguas Arriba/

B 5701 Túnel de Desvío. Planta y Perfil en Secc. Longitudinal/

B 6102 Aliviadero. Planta General, Perfil y Secciones/

B 6201 Estructura de Aliviadero. Planta General y Secciones/

B 6202 Estructura de Aliviadero. Secciones y Detalles/

B 6203 Túnel de Aliviadero. Aliviadero. Estructura de Toma.

B 6204 Estructura de Aliviadero. Muro de Retencion. Planta y

B6205 Estructura de Aliviadero. Muro de Retencion. Secciones/

B 6401 Aliviadero. Estructura de Salida. Planta, Perfil y Secciones/

B 8001 Casa de Maquinas. Diagrama Unifilar/