Download La Perdida de los Suelos y la Sedimentacion de Embalses – las

Diseño y operación de las represas
en climas tropicales
Rollin H. Hotchkiss
Ph.D., P.E. D.WRE, F. ASCE
Brigham Young University Provo, Utah
Industrial Resource Extraction & Infrastructure
Development in Tropical Forests
City of Knowledge
Panama City, Panama 2012
Resumen
•
•
•
•
•
La basa de la producción de electricidad
La filosofía para el diseño de represas
Problemas con la filosofía
Climas tropicales
Recomendaciones
Generamos electricidad
• $ = Q h ( = peso de agua por metro cúbico)
Q
h
¡Generamos más electricidad!
• Hay que aumentar
–Q
–h
• ¿Cómo lo logramos?
– No puede aumentar Q
– Se aumenta <<h>> con una cortina más alta
• Favor de tener esta ecuación presente durante
la presentación
La filosofía para el diseño de
represas
1.
2.
3.
4.
El ciclo de vida del proyecto ~ 50 años
Estimar el volúmen de azolve
<<Ponerlo>> por la cortina
Allí colocar la salida más profunda
Problemas con la filosofía:
el ciclo de vida
• Se base el ciclo de vida en las finanzas, no en
la durabilidad de la represa
• Según la teoría, no debe invertir dinero hoy en
día por un benefício que no se realiza for
décadas
• ¿Qúe sería el benefício de interés?
– La abilidad de pasar el asolve aguas abajo
– Requiere salidas muy grandes y profundas
Problemas con la filosofía:
el volúmen de azolve
• Es difícil medir la
tasa de transporte
de los sedimentos
• Casi siempre
subestimamos la
tasa de transporte
• ¿Porqué?
Q
Qs
?
Problemas con la filosofía:
el volúmen de azolve
• Las represas y embalses atraen la gente
– Hay agua con pesces
– Hay carreteras nuevas
• Más gente significa
más erosión
• Una pérdida acelerada de
almacenamiento
En Climas Tropicales
• La erosión se empeora debido a la
deforestación
• Más suelo y árboles caidos llegan al río por
derrumbes y escurrimiento
• No hay suficiente almacenamiento ni salidas
para pasar el azolve y árboles aguas abajo
<<Ponerlo>> por la cortina
• Los sedimentos
más grandes se
depositan a la
entrada del
embalse y
crecen aguas
arriba y abajo
Ejemplos
• La represa Gavins Point en el río Missouri
• Las arenas se depositan unos 50 kilómetros
aguas arriba
Otro Ejemplo
• La Presa Khasm el Girba en el río Atbara,
Sudan
• Hay 12 metros de azolve unos 50 kilómetros
aguas arriba (hablo más de esto…)
Eventualmente….
• Los sedimentos reemplazan el agua en el
embalse
• Los benefícios del proyecto se desminuyen
Las salidas más profundas
• Son demasiada
pequeñas
• Como no las usan,
frequentemente están
bloqueadas
Los efectos de detener el azolve
• El embalse es como una tumba
• Al salir el agua clara de la represa, el agua
<<tiene hambre>>
• Enfoca su energía en el lecho y las riberas
Efectos aguas abajo
• A la costa, las deltas no
reciben sedimentos
nuevos
• Retroceden aguas arriba
• El río Santiago en Mexico
Climas Tropicales
• Alta precipitación
• Tempestades muy fuertes
• Huracanes en algunos países
• Hay muchos árboles
• La tasa natural de la pérdida de suelo es bajo
• Pero con la construcción de represas……
Sudán
• El río Atbara viene de
Etiopía donde se
cortan muchos
árboles
• Muchos más se caen
por derrumbes
• El río los llevan hasta
Sudán
La represa Khasma el Girba
• Cada año miles de
árboles llegan hast
la cortina
• Bloquean las
salidas
• Algunos son muy
grandes
Los efectos
• Hay que quitar
los árboles
• Tarda la entrega
del agua a los
que riegan
La República Dominicana
• La represa
Aguacate
• Recibe MUCHO
sedimento de sus
dos ríos
• Puede casi llenar el
embalse con
sedimento durante
un huracán
Un diseño efectivo
• Los vertedores
son muy
grandes
• Están muy
bajos
• TODO el agua y
sedimento
puede pasar la
presa
Los sedimentos continúan aguas
abajo
Pero se equivocó
• Durante un huracán
cerró los vertedores
y abrió la entrada al
túnel hasta la
turbina
• La turbina ya no
sierve
La represa Valdesia
• No hay salidas
grandes
• Hay mucho azolve por
la cortina
• Se esforzó para
quitarlo
• Fue un fracaso
El Fracaso
• La bomba
encontró árboles
metidos en el
azolve
• No los pudo quitar
• Alli está el barco y
tubería
Recomendaciones
• Considere embalses no tan grandes
• Haga la inversión para salidas grandes y
profundas
• Pase el agua, los sedimentos, y los árboles
durante las inundaciones
• Cuidado con la operación de las salidas
La sostenabilidad
• $=Q h
– Se sacrifica un poco de <<h>> para guardar el
almacenamiento
• Utiliza represas no gigantes para pasar el agua
más lodoso
• Puede preservar el embalse para generaciones
futuras
• Pasa el azolve hasta la costa para renovar las
deltas