OBRAS CIVILES DE LAS CENTRALES HIDRÁULICAS

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1 CENTRALES HIDRÁULICAS

OBRAS CIVILES DE LAS CENTRALES HIDRÁULICAS INTRODUCCIÓN Este capítulo es descriptivo y su objeto es presentar a los estudiantes de pregrado de ingeniería eléctrica una ilustración sobre las principales obras civiles involucradas en el proyecto hidroeléctrico de las centrales de generación. Las inquietudes que surgen a través de la experiencia profesional suscitan interés especial por el tema, y en numerosas oportunidades se precisa una labor interdisciplinaria para encontrar respuestas a dichas inquietudes. Por ejemplo, en la década del 90 se presentó la oportunidad de terminar la construcción del muro sobre la cresta de la presa de Troneras, cuyo objeto era aumentar el borde libre del embalse. En compañía de un profesional en construcciones civiles, se logró concluir satisfactoriamente la obra. Se presentan disculpas muy respetuosas a los ingenieros civiles, a los ingenieros sanitarios y especialistas en estructuras, ya que son ellos los más competentes para tratar estos temas. Se hará un reconocimiento desde las obras de captación, incluida la presa y el vertedero, hasta la cámara de válvulas; la tubería de presión se tratará separadamente en el capítulo 3, y finalmente, se hará referencia a la casa de máquinas y las obras de descarga.

PRESA Es una estructura que actúa como barrera, interrumpiendo la libre circulación de un río a través de su cauce normal. La finalidad de las presas es obtener una elevación del nivel de agua represada y crear un depósito de dimensiones adecuadas para almacenar y regular la utilización del fluido, constituyendo en definitiva el embalse propiamente dicho. La capacidad del embalse es función de la altura del agua y del área inundada.

Anotaciones históricas. Siglos antes de Cristo, se construyeron terraplenes muy precarios que fácilmente desaparecieron debido a crecientes que se presentaron. Como consecuencia, las presas de tierra inspiraron poca confianza durante muchos años. Las presas de roca se prefirieron en muchas partes del mundo. En Wadi el – Garawi en Egipto, existen vestigios de la presa Sadd el – Kafara, que se construyó entre 2600 y 2900 antes de Cristo. Tenía una altura de 14 metros, en roca con

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caras en piedra cortada dispuesta en mampostería y un núcleo materiales finos y gravilla. Se cree que la sección central fue destruida por una creciente en una época muy temprana o al final de la construcción. Los romanos construyeron muchas presas de mampostería con mortero bastante durables. Algunas de ellas todavía están en servicio; sus amplios vertederos constituyen una muestra de los conocimientos básicos de ingeniería que poseían. Algunos historiadores señalan a los romanos como los creadores de las presas de arco. Antes de presentar la descripción de los tipos de presas, se revisarán aspectos muy importantes que tienen que ver con la seguridad de las presas. Se refieren a la hidrología, la geología, la sismología, y los estudios de suelos.

Hidrología. Se requiere determinar el comportamiento de la presa bajo condiciones de creciente máxima. Requerimiento que comprende procedimientos complejos para estudiar las características de las vertientes (cuencas hidrográficas), regímenes de lluvias y tempestades, lo cual puede requerir análisis estadístico extenso y aproximaciones hidrometeorológicas. Deberán simularse crecientes para el diseño y la evaluación de la seguridad de las presas, embalses, y vertederos. Igualmente, se presenta la necesidad de estudiar las olas generadas por el viento para determinar el valor del borde libre. Los estudios de las crecientes permiten determinar la capacidad del embalse para almacenar una creciente dada, la dimensión del vertedero que pueda evacuar el flujo en exceso, el borde libre adecuado para evitar desbordamientos del embalse a través de la cresta cuando se presente la creciente de diseño. El análisis hidrológico para determinar las crecientes ha evolucionado hasta su nivel de desarrollo actual por medio de cuatro métodos: (i) El denominado método de descarga regional o método de la curva envolvente, (ii) el método estadístico, (iii) el método hidrometeorológico y, (iv) el método basado en análisis de riesgo.

Geología. Las presas se localizarán sobre una fundación adecuada, en un área geológica y sismológicamente estable. Es probable que aparentemente se encuentre una roca muy firme pero que en presencia de agua se torne frágil. De ahí la importancia de los estudios geológicos, que entre otros deberán incluir: 1. Provisión de un mapa geológico estructural de la región, conjuntamente con datos de movimientos tectónicos recientes. 2. Compilación de fallas activas en la región y el tipo de desplazamientos.

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3. Mapas geológicos estructurales alrededor del sitio, poniendo atención especial a los escarpados en lecho rocoso, y a efectos de erosión diferencial. Tales mapas deberán mostrar tipos de rocas, estructura superficial, y fallas locales e incluir cálculos de longitud probable, continuidad y tipo de movimiento de tales fallas. 4. Para el caso de fallas que atraviesan cerca al sitio de presa, deberá hacerse exploración geofísica para definir las localizaciones de las fallas y otros alineamientos de las mismas. 5. Reportes de deslizamientos de tierra, asentamientos mayores de la fundación, deformación del suelo, o inundación del sitio debida a crecientes. 6. Pruebas de niveles freáticos en la vecindad del sitio de presa para determinar si existen barreras de agua subterránea que puedan asociarse con fallas, o afecten la respuesta del suelo a temblores de tierra.

Sismología. Un gran número de presas han presentado fallas estructurales debidas a temblores de tierra “regulares”, por ejemplo, la presa Hebgen en Montana, Estados Unidos, la presa Eklutna en Alaska y la presa Van Norman en California. Muchas presas alrededor del mundo están localizadas en regiones de alta actividad sísmica, próximas a áreas que alguna vez experimentaron terremotos considerables. Siempre, en cada diseño de presa, deberá tenerse en cuenta la probabilidad de ocurrencia de una falla futura para la estructura de la presa. Los procedimientos para estimar parámetros de movimientos telúricos para optimizar los diseños de ingeniería, están en una etapa temprana e inclusive muchos aún no han sido probados. Es importante, por lo tanto, establecer métodos que tengan en cuenta ciertas incertidumbres y supuestos razonables: 1. Documentación de la historia de temblores de tierra en la región alrededor del sitio. Se requieren catálogos de sismicidad de eventos históricos para preparar listas de cinturones de terremotos. Listas que mostrarán localizaciones, magnitudes e intensidades máximas de la escala de Mercalli modificada para cada temblor. Esta información deberá ilustrarse en mapas regionales. 2. Construcción de curvas de recurrencia de frecuencia de temblores de tierra, incluidos aquellos de pequeña magnitud. Estimar la frecuencia de ocurrencia de daños debidos a terremotos con base en esas estadísticas.

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3. Revisar reportes históricos de movimientos telúricos, daños y otra información relevante acerca del sitio. 4. Estimar la máxima intensidad de la escala de Mercalli modificada sobre tierra firme cerca del sitio de presa desde los cinturones identificados, para cada temblor significativo. 5. Definir el temblor de tierra de diseño. Los estudios sismológicos y geológicos se utilizarán para predecir el temblor de tierra que producirá el mayor movimiento telúrico en el sitio (deben especificarse varios temblores de diseño).

Ingeniería de suelos. Cuando se tengan indicios de la existencia de materiales de fundación estructuralmente pobres, se recomienda obtener un reporte de campo sobre el estrato superficial del sitio, además deben estudiarse áreas de subsidencia y asentamientos. Todos los materiales por debajo de la base de la presa que puedan causar asentamientos o fugas excesivas se deberán remover. Se estudiarán los siguientes tres aspectos relativos a los suelos: 1. Propiedades del suelo de fundación. Se requieren para estos análisis, perforaciones, apiques y excavaciones, así como la investigación de presencia de capas de arena que puedan ocasionar licuefacción. 2. Medir propiedades físicas del suelo in situ, tales como densidad, contenido de agua, esfuerzo cortante, comportamiento bajo cargas cíclicas, valores de atenuación, entre otros. O por medio de pruebas de laboratorio a muestras de núcleos de perforaciones con taladros. 3. Determinar los valores de atenuación y velocidades de onda en P y S en las capas de sobrecarga por medio de métodos prospectivos de geofísica.

CLASIFICACIÓN DE LAS PRESAS Las presas se clasifican, (i) según su aplicación, (ii) según los materiales utilizados para su construcción, y (iii) según la forma adoptada.

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Según la aplicación: • Presas de derivación. Tienen como objeto conseguir un salto de agua y derivar o desviar los caudales hacia la casa de máquinas o hacia un distrito de riego. • Presas de embalse. Su función principal es almacenar agua, además de lograr un salto hidráulico.

Según los materiales utilizados en su construcción: • Presas de tierra. Son las que están conformadas de tierra compactada en más de un 50%. Las homogéneas, están compuestas casi en su totalidad por dicho material, otras presentan un núcleo impermeabilizado, capas de gravilla y un volumen de tierra aplicado en su parte más externa. En la figura 1 se ilustran las partes constitutivas de una presa de tierra. • Presas de roca. Están constituidas en su mayor parte por roca, la cual para evitar filtraciones y fugas de agua debe ser impermeabilizada, esto se logra agregando a la presa una capa de material particulado de composición fina en el lado de aguas arriba de la presa. •

Presas de roca y tierra. Es un híbrido de las dos anteriores.

• Presas de concreto. Se debe construir sobre roca firme, resistente e impermeable. Ofrecen mayores ventajas económicas cuando se requiere construir presas de altura considerable. Las presas de bóveda, de gravedad, de arcos y contrafuertes son construidas en este material. • Presas de concreto compactado con rodillo (RCC). Son construidas por medio de capas de mezcla de tierra y de cemento con un contenido de agua suficientemente reducido, con el fin de lograr facilidad en el proceso de compactación con rodillos, y obtener como producto final una presa con características similares a las de concreto.

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Figura 1. Partes constitutivas de una presa de tierra

Según la configuración o forma adoptada se clasifican en: • Presas de gravedad. Son aquellas en las que las fuerzas ejercidas por el agua son vencidas por la estabilidad y resistencia que presenta por la sola reacción de su propio peso. • Presas de contrafuertes (Buttress). Están constituidas por una pared que puede ser plana o curva, que soporta el agua, y una serie de refuerzos o pilares, los cuales sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base de la presa. • Presas de arco. Se suelen ubicar en gargantas o pasos estrechos de los ríos. También son llamadas presas de simple curvatura. • Presas de bóveda. Presentan una esbelta estructura, conseguida por la disposición de arcos horizontales y verticales. También son llamadas presas de doble curvatura.

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• Presas de arcos múltiples. sucesivas bóvedas.

Son presas de contrafuertes, realizadas por

Figura 2. Esquema de una presa de gravedad

En la tabla 1 se presenta una clasificación de las presas de arco, dependiendo de la relación entre la altura de la presa y el ancho de la base de la presa.

Figura 3. Tipos de presas según su forma

Normalmente la cresta de la presa es una vía que permite el desplazamiento vehicular. Para la construcción de las presas, se requiere desviar el río por medio de uno o varios túneles construidos a un lado de la presa o en ambos lados. También se pueden construir canales para evacuar el sitio de construcción. La desviación se logra por medio de la construcción de una pequeña presa denominada ataguía.

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Tabla 1. Clasificación de las presas de arco Relación entre a y h a < 0.2h a entre 0.2h y 0.3h a entre 0.3h y 0.5h a > 0.5h

Denominación Arco delgado Arco medio Arco macizo Arco de gravedad

Nota: a: ancho de la base; h: altura de la presa

Figura 4. Esfuerzos sobre una presa de arco

El ángulo del vector se debe a la componente horizontal de la presión hidrostática.

VERTEDEROS También denominados aliviaderos, tienen como función permitir la evacuación de volúmenes de agua en exceso, que superan el nivel normal del embalse. Normalmente, las aguas que se evacuan se vierten al antiguo cauce del río embalsado. Adoptan diferentes formas que dependen de las condiciones topográficas del sitio, del caudal de diseño, del costo de las obras y de la cimentación de la estructura.

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Entre las partes que se resaltan del vertedero están la sección de control, el pozo amortiguador o disipador de energía, también denominado salto de esquí y el canal de entrega. En las presas de tierra y roca, se dispone el vertedero independiente de la presa, aprovechando una depresión o valle sobre los cuales se construye la obra civil en concreto reforzado. En presas de concreto se construye el vertedero lateralmente o sobre la coronación de la presa. Constituyen los denominados vertederos de superficie. Actualmente, se están revisando los diseños de los vertederos construidos entre 1950 y 1980, básicamente en lo referente a las obras de aducción, debido a que se ha reconsiderado el criterio de creciente de recurrencia de 50 años por el de creciente máxima esperada, obteniéndose mayores volúmenes de evacuación. En las figuras 5 y 6 se muestran la parte final de los vertederos que tiene que ver con la disipación de energía. Existen otros vertederos a través de túneles que se construyen independientemente de la presa. Pueden clasificarse entre estos, los denominados “morning glory” que son estructuras completamente separadas de la presa, con forma de embudo descargando a un túnel con estructura de disipación antes de conectar con el canal de entrega. La figura 7 ilustra un vertedero tipo túnel y sus perfiles transversales.

Figura 5. Parte del vertedero, el disipador de energía

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Figura 6. Vertedero, salto de esquí

Figura 7. Vertedero tipo túnel y sus secciones

OBRAS DE CONDUCCIÓN Las obras de conducción, como su nombre lo expresa tienen por objeto conducir el agua entre dos puntos del proyecto hidroeléctrico. Se hace referencia a la captación o bocatoma como punto inicial y a la cámara de válvulas o pozo de presión en pequeñas centrales, como punto final.

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La captación es la estructura que permite el ingreso del agua proveniente directamente del embalse a la conducción o a la tubería de presión. Existen diferentes tipos captación dependiendo del volumen útil del embalse, del caudal requerido y de la ubicación de la casa de máquinas (ya sea que se encuentre al pie de la presa, alejada aguas abajo del embalse, subterránea o superficial). Se pueden encontrar tomas de agua integradas a galerías y túneles de conducción a través de la presa o a través de la ladera. La bocatoma o captación se puede construir sobre la presa en la cara de aguas arriba, o, en estructuras independientes de la presa denominadas torres de captación. Estos accesos poseen un sistema de compuertas las cuales se cierran o abren para regular el paso del fluido hacia el túnel o canal, además disponen de rejillas para evitar el paso de elementos extraños al sistema de conducción. Las rejillas deben ser fáciles de extraer para su recambio y limpieza.

Existen dos tipos de conducciones, las abiertas o de régimen de flujo libre que operan a presión atmosférica y las cerradas o de flujo forzado que operan presurizadas con presiones mayores a la atmosférica. Entre las primeras se distinguen los denominados canales de conducción o de derivación. En las figuras 8 a 9 se presentan tres formas de canales de conducción. La sección trapezoidal es la más utilizada y de fácil construcción. No obstante, se encuentran secciones circulares, triangulares y rectangulares. En la figura 9 se muestra un canal de sección rectangular, que posee una obra especial que consiste en la construcción de un muro de contención en el talud de la ladera sobre la cual se construyó el canal.

Figura 8. Canal con sección trapezoidal

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Figura 9. Canal con sección rectangular

Figura 1. Canal con sección trapezoidal en concreto reforzado

Entre los segundos se distinguen los túneles y las denominadas galerías que se diferencian por su forma y la dimensión de su sección. Los túneles presentan mayores dimensiones que las galerías. Las pendientes son muy bajas con el objeto de obtener pérdidas hidráulicas mínimas, que están entre el 1 y el 10 por 1000. Normalmente se trata de obras subterráneas y su aplicación es generalizada en las grandes centrales. En las figuras 11 a 13 pueden apreciarse secciones de túneles y galerías típicos.

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Figura 11. Túnel de conducción típico

Figura 12. Galería de conducción de sección circular

Figura 13. Galería de conducción de sección rectangular

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ALMENARAS Los sistemas de conducción se diseñan de tal manera que puedan soportar sobrepresiones y subpresiones causadas por una posible condición de operación que pueda ocurrir durante la vida del sistema. Esta particularidad del diseño, en muchos casos, resulta altamente costosa. Por lo tanto, se usan varios dispositivos o procedimientos de control para reducir o eliminar los transientes no deseables, tales como aumentos o disminuciones excesivos de presión, separación de la columna de agua, sobrevelocidad de las turbinas, entre otros. Para reducir o eliminar los transientes indeseables, se usan las almenaras o chimeneas de equilibrio, las cámaras de aire y las válvulas de alivio. Adicionalmente, se puede cambiar el perfil de la tubería, aumentando el diámetro, o reduciendo la velocidad de la onda de presión del golpe de ariete. La almenara es una cámara abierta o un tanque conectado a la conducción (túnel o tubería de presión). Este tanque refleja las ondas de presión y suministra o almacena líquido en exceso. La almenara mejora la característica de regulación de la turbina. Porque la longitud de la conducción que se usa para determinar el tiempo de arranque del agua, se contabiliza solamente hasta la almenara y no hasta el embalse. Se disminuye, entonces, el valor de este tiempo y en consecuencia se mejoran las características de regulación de la planta. La almenara almacena o suministra agua. Por lo tanto, el agua en la conducción se acelera o desacelera lentamente, y la amplitud de las fluctuaciones de presión en el sistema se reduce. Su ubicación será próxima a la tubería de presión o sobre la misma. En proyectos con turbinas de reacción puede requerirse la instalación de una almenara en la descarga y en estos casos se localizará lo más cerca posible a la turbina. Existen varios diseños de almenaras, tal como se muestran en la figura 14. Como puede observarse en los esquemas existen expuestas a la presión atmosférica y otras completamente cerradas que son las cámaras de aire.

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Figura 14. Esquemas de almenaras típicas

CÁMARA DE VÁLVULAS Al final de la conducción, se dispone de un recinto en el que se aloja una válvula de guarda de la tubería de presión, válvula que generalmente es del tipo mariposa, dado su característica de cierre rápido comparado con otro tipo de válvula, así como la posibilidad de operar (cerrar) con flujo. En la figura 15 se presenta un esquema de la válvula de guarda de la tubería. En el esquema de la figura 16, se ilustra el contrapeso que le da a la válvula la característica de tendencia al cierre, lo que significa que una vez se libere la presión hidráulica que mantiene el contrapeso en la posición elevada, la fuerza de gravedad producirá el cierre de la válvula.

Figura 15. Válvula de guarda de la tubería de presión VÁLVULA DE AIRE

CONTRAPESO

LENTEJA

BY - PASS

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Figura 16. Contrapeso para accionamiento de válvula mariposa

TENDENCIA AL CIERRE

SERVOMOTOR

Cuando la válvula está cerrada, su obturador o lenteja deberá mantenerse en posición horizontal. Se permitirá una desviación respecto a la horizontal máximo 5 grados; si se supera este valor deberá preverse una acción de control que produzca el cierre de la válvula.

Figura 17. Válvula de aire

FR

E

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La válvula de aire mostrada en la figura 18, facilita la admisión de aire en el proceso de vaciado de la tubería y permite la evacuación del mismo en el llenado, se evitan así posibles daños, implosiones o rupturas, respectivamente. FR: Fuerza debida al resorte. Facilita la entrada y salida de aire a la tubería en el proceso de vaciado y llenado de la misma. E: Fuerza debida a la presión del agua: se presenta cuando la tubería completa su llenado y sella la salida de agua.

Mecanismo de presión diferencial. Se dispone un mecanismo que censa las presiones aguas arriba y aguas abajo de la válvula de guarda. Si se presenta una sobrevelocidad aguas abajo de la válvula, muy probablemente ocurrió una ruptura de tubería y caerá la presión que hará que el dispositivo de presión diferencial actúe y accione automáticamente el cierre de la válvula.

Mecanismo de operación. Debe abrir por medio de uno o dos servomotores operados por aceite a presión, y cerrar con la acción del contrapeso. La presión de aceite de los servomotores no será superior a 40 kg / cm2.

Sistema hidráulico de control. El servomotor abrirá la válvula y la mantendrá abierta por medio de aceite a presión, bombeado desde un tanque o depósito a través de bombas eléctricas de acción directa o de una bomba manual de emergencia. El arranque, bajo condiciones normales de las bombas, no deberá ocurrir más de una vez cada 24 horas. Si se tienen dos bombas, el control alternará automáticamente el arranque para igualar el uso de las bombas. Si falla el sistema de control o si se presenta una fuga de aceite (en el sistema hidráulico), el disco o lenteja deberá empezar a cerrarse, así, siempre que se desplace entre 3 y 5 grados de su posición de máxima apertura, un contacto de arranque accionará los motores de las bombas para retornar la válvula a su posición de apertura máxima. Si por cualquier razón (ruptura de tubería de aceite) el disco continúa cerrándose más allá de los 5 grados, se generará una alarma hasta que se alcance el límite determinado por el fabricante para producirse el cierre de la válvula. Tal como se comentó en la introducción de este capítulo, en este punto del recorrido por las instalaciones civiles de la central hidroeléctrica, se omitirá la tubería de presión, dado que se tratará en el capítulo siguiente y se hará referencia, entonces, a la casa de máquinas.

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CASA DE MÁQUINAS Se construyen tres pisos o niveles en casas de máquinas con generadores de eje vertical, que corresponden de abajo hacia arriba, al nivel de la turbina, al de generador y al de control o excitación. En cada uno de estos niveles se instala un gran número de equipos y por lo tanto se deberá prever el espacio que ocuparán. Cuando se está haciendo el diseño de detalle, se visitarán casas de máquinas similares o asimilables a la que se esté diseñando con el objeto de determinar los equipos que normalmente se localizan por piso. A continuación a modo informativo se relacionan los equipos más representativos que se ubican en cada nivel.

Nivel de Turbina. Normalmente se instalan los siguientes equipos, adicionales a la turbina y la válvula de admisión: 1. Bombas de refrigeración. 2. Equipos del sistema de regulación de velocidad, tales como tanque sumidero de aceite, bombas de aceite, acumulador de aire y aceite y compresor. 3. Compresores de servicios auxiliares. 4. Acumulador de aire para el sistema de frenado. 5. Filtros para sistemas especiales de sellos.

Nivel de generador. Se refiere a la cota de instalación del generador donde se ubican los equipos, que se relacionan a continuación: 1. Sistema extintor de incendios. 2. Tableros del sistema de servicios auxiliares eléctricos de corriente alterna y corriente continua. 3. Gabinete para el transformador de excitación. 4. Sistema de puesta a tierra del generador. 5. Tableros para transformadores de potencial. 6. Interruptor de máquina. 7. Centros de control de motores.

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Nivel de control. También denominado nivel de excitación, dado que se refiere al nivel superior de la máquina donde se localizaba la excitatriz principal, cuando se tenían sistemas de excitación convencionales, es decir máquinas rotativas generadoras de la corriente de campo para el generador principal. Entre los equipos que se ubican en este nivel se tienen: 1. Tableros de control de turbina y generador. 2. Tableros de protecciones. 3. Tablero de excitación. 4. Sistema de alarmas y monitoreo. 5. Sala de control.

Se deberán prever otros espacios, para equipos tales como, transformadores de potencia, sala de baterías, sistemas de aire acondicionado, y planta de emergencia. Las casas de máquinas deberán tener un espacio para el mantenimiento y el montaje, así como oficinas, sala para herramientas y un pequeño taller. En las dimensiones de casa de máquinas se tendrán en cuenta las dimensiones de la turbina y el generador, los espacios para la localización de los equipos, así como las previsiones para el movimiento de grandes piezas con el puente grúa.

Túneles de Acceso y Galerías de Comunicación. Se dispondrán entre la casa de máquinas y la superficie, así como entre cavernas individuales. Cumplen varias funciones entre las cuales se resaltan: 1. Permitir el acceso del personal. 2. Para el transporte de las máquinas, equipos y repuestos. 3. Para aireación. 4. Para retornos de aire caliente. 5. Para cables de potencia y barrajes. 6. Brindar seguridad contra inundaciones (eventualmente).

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Profundidad de la fundación para casa de máquinas. Depende principalmente de cuatro factores: 1. Fluctuaciones y niveles extremos del agua de descarga. 2. Tipo de turbina. 3. Disposición de las unidades, eje horizontal o vertical. 4. Propiedades de la fundación (tipo de roca sobre la cual se hará la fundación).

OBRAS DE DESCARGA La forma como se vaya a descargar el agua de casa de máquinas, después de impactar la turbina, afectará la infraestructura de la misma. Existen varias formas que pueden agruparse en tres:

Tubo de aspiración tipo codo. Conectado directamente a la turbina, que para el caso será del tipo Francis.

Descarga separada para cada unidad. Externamente a la casa de máquinas se dispone un canal o túnel común que recibe los aportes individuales de cada máquina.

Galería de descarga. Las turbinas descargan directamente a esta especie de canal ubicado generalmente por debajo del piso de casa de máquinas. La altura a la cual se ubicará la turbina incidirá significativamente en la profundidad de la fundación de la casa de máquinas. Para las turbinas tipo Francis de cabeza media, el rodete se ubicará por debajo del nivel de descarga del agua. En general se requiere la contrapresión del agua en este tipo de turbinas. Se pondrá cuidado especial para evitar que no vaya a ingresar aire al tubo de aspiración, es decir que deberá garantizarse que habrá suficiente cantidad de agua para cubrir completamente el tubo de aspiración. Las turbinas tipo Pelton se localizarán por encima del nivel del agua de descarga. No obstante, pueden existir diferentes elevaciones entre el nivel del agua y la línea central del rodete. La idea es instalar la turbina Pelton en la posición más baja posible. De otra parte, se mantendrán condiciones seguras de operación y para

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ello los cangilones del rodete deberán ubicarse lo suficientemente altos por encima del nivel del agua de descarga, con el objeto de asegurar la aireación de los cangilones en régimen de operación y mantener el oleaje por debajo del rodete en el caso de una súbita deflexión del chorro.

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