proyectos ingeniería del agua

centrales y presas

Presentación: ALTEIRO INGENIERÍA nace como consultora en el año 2008. El ámbito de actuación se extiende a todos los campos de actividad de la ingeniería del agua, siendo nuestros clientes Administraciones Públicas, Empresas y Particulares, y nuestro marco de actuación, desde Galicia a todo el territorio estatal. Su creador, ALFREDO TEIJEIRO RODRÍGUEZ Ingeniero Técnico Industrial por la UV, Máster en Ingeniería del Agua por la UDC, cuenta con más de 25 años de experiencia en la ingeniería civil. Su equipo está formado por profesionales de amplia experiencia que desarrollaron su carrera dentro del ámbito de la consultoría y la obra civil e industrial. Contamos con colaboradores habituales, dadas las necesidades multidisciplinares de los trabajos, en campos tan variados y diversos como topografía, geología, medioambiente, etc.

Proyectos Técnicos: Realizamos proyectos técnicos (concesionales, anteproyectos, proyectos de construcción, estudios) relacionados con la Ingeniería del Agua en general, y con los aprovechamientos hidroeléctricos en particular, presas y embalses.

Desarrollamos las distintas ramas de la ingeniería que definen la explotación: estudios hidrológicos e hidráulicos, obra civil y estructuras, equipos electromecánicos, accesos y líneas eléctricas, aplicadas tanto a obra nueva como de rehabilitación, acondicionamiento o mejora de explotaciones existentes. Estas últimas pueden estar motivadas por necesidades de la propia explotación (reparación de obra de hormigón o de mampostería, renovación de estructuras metálicas, diseño de desarenadores, automatización de compuertas y

limpiarrejas, incorporación de nuevos elementos de regulación, etc.) o por requerimientos de la Administración (Organismo de cuenca, Industria, Medio Ambiente, Ayuntamiento,…) para su adaptación a la normativa vigente estatal o autonómica (Plan Hidrológico, Control de caudales, Caudales ecológicos, Escalas de peces, etc.). En relación con el caudal ecológico es interesante destacar la posibilidad de su aprovechamiento, instalando una miniturbina a pie de presa, cuyo estudio y proyecto abordamos.

Nuestros proyectos abarcan el trabajo de campo (topografía, geotecnia, aforos, investigación de afecciones, búsqueda y análisis de otros proyectos concurrentes, …) y el trabajo de gabinete que incluye la definición detallada de la obra a realizar o del objeto del estudio, debidamente justificada (cálculos, planos, presupuesto, etc.), así como estudios complementarios que se exijan o soliciten, entre otros: Estudio Ambiental, Estudio del recurso agua, Productividad y rentabilidad.

Estudiamos y proponemos siempre varias alternativas de diseño para encontrar con el cliente la solución u opción más adecuada a la necesidad o problema planteado. Durante la redacción del proyecto o estudio mantenemos informado al cliente de la evolución de los trabajos, aclarando dudas que puedan surgir y recogiendo sus apreciaciones para trasladarlas al proyecto en curso. En función de los requerimientos oficiales o según las preferencias del cliente, nuestros proyectos y certificados de obra son visados por el Colegio Profesional.

Tramitaciones: Nos encargamos, si así lo desea el cliente, de realizar todo el proceso de gestión y tramitaciones necesarias con los Organismos involucrados. En cualquier caso, realizamos un seguimiento del expediente desde la entrega del proyecto o estudio, atendiendo a los requerimientos a que haya lugar por parte del Organismo (documentación a subsanar, modificaciones derivadas de informes de supervisión, etc.), y no abandonándolo hasta su resolución definitiva.

Obras: Posteriormente, en el caso de obras, también asumimos la Dirección Facultativa de la misma, por encargo del cliente.

Además, nuestra relación con empresas especializadas de construcción y de montaje de este tipo de instalaciones y equipos nos permite ofrecer al cliente distintas opciones a la hora de ejecutar la obra:

Contacto puro con dichas empresas, para que el cliente realice la gestión por su cuenta.

Intermediación en las gestiones y coordinación del constructor y los distintos instaladores y proveedores de equipos.

Oferta de la obra y montaje completos, reduciendo y simplificando la gestión del cliente, a un único contrato.

Administraciones hidráulicas: Hemos realizado proyectos y estudios presentados ante las siguientes Administraciones Hidráulicas:

Augas de Galicia. Confederación Hidrográfica Miño-Sil. Confederación Hidrográfica del Duero Confederación Hidrográfica del Segura.

PRESAS Y EMBALSES

Clasificación de presas: Los estudios de propuesta de clasificación que realizamos incluyen:

Adquisición de cartografías, planos y ortofotos de la cuenca y tramo potencialmente afectado.

Análisis de la documentación existente de la presa y verificación “in situ” de cotas de la presa y embalse.

Recorrido de campo investigando las características del cauce y de cada una de las afecciones potenciales.

Medición de anchos y calados del cauce. Otros datos de campo: clases de suelo y vegetación de las márgenes; tipología y dimensiones de las estructuras interpuestas al flujo (puentes, presas aguas abajo, etc.).

Estudio hidrológico de la cuenca, empleando herramientas basadas en GIS (modelos HEC-HMS y HEC-Geo-HMS), con los que obtenemos los hidrogramas de avenida a partir de las características de la cuenca y de la pluviometría de la zona.

Simulación hidráulica de la evolución de la onda de rotura de la presa, para determinar las zonas de inundación y las afecciones correspondientes aguas abajo. Los modelos utilizados son DAMBRK y HEC-RAS, éste último en combinación con HEC-Geo-RAS, que implementa herramientas basadas en GIS (Sistemas de información geográfica).

Cuando se presentan poblaciones muy urbanizadas u otros sectores con amplias áreas edificadas (poligono industriales, ciudades), en las que la distribución del flujo es bidimensional, realizamos la simulación hidrodinámica empleando el modelo SMS, 2D para aguas someras.

Los resultados se plasman en planos de inundación y afecciones, redactando la propuesta con arreglo a las prescripciones de la Guía Técnica para la Clasificación de Presas en función del Riesgo Potencial (Noviembre 1996). Clasificación de la presa de Peña Corada (Cistierna-León)

Planes de emergencia (P.E.P.): Para las categorías de clasificación A y B, se precisa elaborar un Plan de Emergencia, que en síntesis comprende:

1. Análisis de seguridad: Se aborda estableciendo las posibles causas de una eventual rotura o de un mal funcionamiento. A continuación se establecen los posibles indicadores de las emergencias y finalmente se determinan los umbrales para cada indicador, asociados a los distintos escenarios.

2. Zonificación territorial y análisis de riesgos:

Consiste en la delimitación de las áreas progresivamente inundables con la onda de rotura y los tiempos de llegada de la misma, junto con una estimación de los daños potenciales para cada una de las hipótesis de emergencia.

3. Normas de actuación: Para la reducción o

eliminación del riesgo, se dividen en tres tipologías:

De vigilancia intensiva e inspección. De comunicación. De corrección y prevención.

4. Organización: De los recursos humanos y

materiales necesarios para la puesta en marcha de las actuaciones previstas.

5. Medios y recursos: Materiales y humanos con los

que se cuenta para la puesta en práctica de las normas de actuación definitivas:

Equipo humano: Personal dedicado a la explotación normal de la presa y el que sea necesario a juicio del Director del Plan.

Elementos materiales: Propios del titular y ajenos, incluida sala de emergencia.

Sistema de comunicaciones: Telefonía punto a punto, móvil, red normal y satélite.

Sistema de señalización acústica: Sirenas instaladas en la zona afectada en la primera media hora.

El documento se redacta con arreglo a Guía Técnica para la elaboración de los Planes de Emergencia (junio 2001) y se somete al siguiente proceso hasta su aprobación.

Proceso de aprobación del Plan de emergencia

Organigrama de seguridad en una explotación hidroeléctrica

Dentro de esta misma categoría de estudios, realizamos también Planes de Autoprotección, cuyo contenido establece la Norma Básica de Autoprotección de Centros dedicados a actividades que puedan dar origen a situaciones de emergencia (R.D. 393/2007).

TTIITTUULLAARR DDEE LLAA PPRREESSAA EELLAABBOORRAA EELL PPLLAANN DDEE EEMMEERRGGEENNCCIIAA

CCOONNFFEEDDEERRAACCIIOONNEESS HHIIDDRROOGGRRÁÁFFIICCAASS óó AAUUGGAASS DDEE GGAALLIICCIIAA JJUUNNTTOO CCOONN LLAA DD..GG.. DDEELL AAGGUUAA

AANNAALLIIZZAANN TTÉÉCCNNIICCAAMMEENNTTEE EELL PPLLAANN ,, SSII EELL AANNÁÁLLIISSIISS EESS FFAAVVOORRAABBLLEE,, SSEE EENNVVÍÍAA AA LLAA CCOOMMIISSIIÓÓNN NNAACCIIOONNAALL DDEE PPRROOTTEECCCCIIÓÓNN CCIIVVIILL

LLAA DDIIRREECCCCIIÓÓNN GGEENNEERRAALL DDEELL AAGGUUAA óó AAUUGGAASS DDEE GGAALLIICCIIAA

AAPPRRUUEEBBAA EELL PPEEPP SSII EELL IINNFFOORRMMEE DDEE LLAA CCOOMMIISSIIOONN NNAACCIIOONNAALL DDEE PPRROOTTEECCIIOONN CCIIVVIILL EESS FFAAVVOORRAABBLLEE

COMISIÓN NACIONAL DE PROTECCIÓN CIVIL IINNFFOORRMMAA EELL PPLLAANN DDEE EEMMEERRGGEENNCCIIAA

Normas de explotación y archivo técnico: Adelantándonos a la entrada en vigor de la NTS3-Norma Técnica de Seguridad para la Explotación, Revisiones de Seguridad y Puesta fuera de Servicio de Presas y Embalses, actualmente en fase de Borrador (Julio 2011), ofrecemos dentro de nuestros servicios la asistencia técnica y redacción de los siguientes documentos técnicos básicos, acordes con dicha norma:

1. Normas de explotación de la presa y embalse: Se trata de un documento que incluye las disposiciones necesarias en relación con la seguridad y el correcto funcionamiento de la presa y sus instalaciones, y del embalse, en cualquier circunstancia en que se encuentren, y recogen, de forma documental, qué labores debe llevar a cabo el equipo encargado de su explotación. Incluye asimismo un Plan de Mantenimiento en el que se relacionan todos los elementos objeto de conservación, estableciendo el alcance y la frecuencia de las actuaciones a realizar por personal cualificado.

2. Ordenación del Archivo Técnico: Por lo general los

aprovechamientos hidroeléctricos disponen de un abultado archivo con multiplicidad de documentación de todo tipo, acumulada desde su creación, y que frecuentemente no se encuentra ordenada ni clasificada, resultando extremadamente difícil su consulta. De ahí la necesidad, no solo a efectos del cumplimiento de la mencionada norma, sino dentro del deseable estado de organización interna, el mantener dicho archivo ordenado y actualizado.

3. Documento XYZT: Constituye la base del Archivo

Técnico en el caso de presas con carencias en su documentación histórica, y comprende toda la infor-

mación que se pueda recabar y que permita describir como mínimo los siguientes aspectos:

Descripción general del aprovechamiento: situación, antecedentes e historia, características principales, ficha técnica, información geológica, características de la cuenca y datos hidrológicos representativos.

Descripción de detalle: tratamientos del terreno, presa, órganos de desagüe, tomas de agua, caminos de acceso e instalaciones, todo ello complementado con planos de detalle de su definición geométrica.

Datos de auscultación existente. Datos de explotación. Estado general de las instalaciones y

comportamiento del aprovechamiento. 4. Proyecto de Puesta fuera de servicio de la

explotación de una presa y embalse, a requerimiento de la Administración, y por causas de seguridad. Definirá todas las actuaciones de acondicionamiento preciso de la infraestructura, así como de su entorno y zona de influencia. Dicho proyecto recogerá las medidas necesarias para garantizar la seguridad de la presa y su entorno, especialmente en cuanto atañe a la capacidad de descarga y evacuación de caudales.

Por último, resulta interesante, no solo en el caso de un único uso del agua, sino en aquellos aprovechamientos que comparten demandas (abastecimiento, riego) o que están formados por dos o más embalses interconectados, disponer de una herramienta que permita tener un conocimiento preciso y programado, del trinomio: Capacidad de almacenaje-Demanda-Aportaciones, con el objeto de anticiparnos a escenarios de escasez y prever medidas correctoras. Ofrecemos estudios basados en la aplicación del modelo HEC-Geo-SIM, que nos permite planificar dicha regulación.

ACTUACIONES CONSTRUCTIVAS

Escalas de peces: Realizamos el diseño y proyecto de construcción de nuevas escalas de remonte de peces en aquellas presas que carecen de este dispositivo. En función de la altura total a salvar, la morfología del cauce y las especies piscícolas existentes se elije, dentro de las diversas tipologías conocidas, aquella que mejor se ajuste, decantándonos, en general, por escalas de hendidura vertical por ser las que han demostrado mejor eficacia. Dentro de esta tipología existen 18 diseños diferentes, cuyos patrones de circulación están ensayados experimentalmente, y conocidos analíticamente. También proyectamos adecuaciones y mejoras de escalas de peces existentes que presentan pérdidas de conectividad con el embalse o cauce, o que han resultado íntegramente infranqueables. En estos casos, siempre que sea factible, intentamos aprovechar la obra actual, reformándola para su adaptación a los parámetros de diseño exigidos.

Para verificar el funcionamiento hidrodinámico de la escala utilizamos el modelo OpenFOAM, software especializado de simulación tridimensional, basado en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional), mostrando la simulación en video, si así se requiere.

Préstamos especial atención al diseño de la llamada y a la naturalización del lecho, estudiando, cuando el enclave lo permite, una alternativa de escala, mediante un tramo de río artificial, que reproduzca las condiciones del hábitat.

En relación con este campo acometemos también otros estudios: - Estudios de eficiencia de escalas y dispositivos. - Implantación de barreras sónicas, eléctricas y luminosas. - Pantallas protectoras (antiarrastre) y deflectoras de flotantes.

Control de caudales:

Sistema de control efectivo de caudales y volúmenes utilizados (Orden ARM/1312/2009):

Las Administraciones Hidráulicas están requiriendo a los titulares para la implantación progresiva de un control sobre los caudales utilizados. Realizamos proyectos constructivos para la instalación de estos sistemas, proponiendo, en función del tipo de aprovechamiento y las particularidades del mismo, el sistema que mejor se adapta, técnica y económicamente. Los sistemas comúnmente empleados van desde métodos indirectos (admisibles en el caso de centrales hidroeléctricas, calculando el caudal a partir de una asociación de niveles y potencia instantánea), hasta métodos directos más complejos, por medición en canal utilizando aforadores o sistemas basados en ultrasonidos por tiempo de tránsito, radar, doppler…, o en tubería con sensores ultrasonidos, electromagnéticos, contadores, etc. En general, la elección del sistema suele ser clara, una vez conocidas las características geométricas de canales y conducciones. Sin embargo la implantación física del mismo en el enclave plantea las dificultades propias de cualquier actuación constructiva, en la que intervienen: excavaciones en zanja, conducciones eléctricas, soportes metálicos, obra civil, etc., que deben ser definidos con detalle y presentados ante el Organismo de Cuenca en forma de Propuesta Técnica para su aprobación y posterior instalación y puesta en funcionamiento. Debido a que los equipos a instalar deben ser compatibles con los instalados en los SAIH de los distintos Centros de cuenca con el objeto de permitir la tele-consulta, mantenemos contacto técnico con sus responsables, así como con los proveedores de los equipos compatibles.

Control de caudales ecológicos: Por regla general, las concesiones administrativas estipulan en sus condicionantes un valor fijo de caudal ecológico que debe ser respetado, libre de aprovechamiento. En los nuevos Planes Hidrológicos se está tendiendo a una revisión de este valor acorde a las directrices europeas. Cualitativamente el caudal ecológico es un concepto conocido, pero su definición cuantitativa es motivo de controversia entre distintos autores y tendencias, de ahí que su determinación no esté universalmente establecida, encontrándonos con disposiciones que no dan lugar a dudas (bajo un enfoque puramente hidrológico), frente a otras cuya complejidad requiere de la participación de equipos multidisciplinares para su determinación, principalmente por su enfoque biotópico (ecológico y biológico). En este apartado pretendemos poner de manifiesto que, sea cual sea la metodología empleada en su determinación, una vez establecida, habitualmente por el organismo de cuenca, se requiere de intervenciones más o menos complejas para garantizar su mantenimiento, que van desde dispositivos fijos autorregulados hasta otros en los que interviene la automatización. Nuestra aportación en este campo se limita, al igual que en el caso anterior, a la redacción de proyectos de obra y equipos necesarios para el control de dicho caudal.

Mejoras en la explotación:

Automatización de limpiarrejas: Realizamos proyectos de limpiarrejas automáticas, la obra civil y la estructura metálica de soporte necesaria, así como el/los propios limpiarrejas junto con su automatización por medio de accionamiento oleohidráulico ó eléctrico. Se elije el tipo de limpiarrejas que mejor se adapte a las dimensiones y características de la reja y enclave. Nuestra especialidad son los limpiarrejas de brazo articulado y de brazo fijo, aunque en función del caso puede ser necesario optar por otras tipologías (cadena, cremallera). Nuestros diseños incluyen la reja, el limpiarrejas y el carro barredor para retirar de forma automática los residuos acumulados fuera de la reja.

Contamos con talleres colaboradores (estructuras metálicas, instaladores oleohidráulicos y eléctricos, y programador de autómatas) para poder ofertar y ejecutar posteriormente la instalación completa de los equipos.

Compuertas y otros dispositivos: Las compuertas y otros mecanismos reguladores de caudal y nivel suelen ser elementos auxiliares de la explotación, formando parte de órganos más amplios (desagües, aliviaderos,…), pero también tienen entidad propia cuando deben adaptarse a las singularidades de la obra, de ahí que diseñemos compuertas metálicas de diversas tipologías y tamaños (tajaderas, murales, taintor, vagón, basculantes, sector, etc.), que también ofertamos a través de nuestros talleres colaboradores. Al igual que en el caso de los limpiarrejas, se completa el diseño con la automatización programada de las mismas, si es el caso.

Mejoras en la obra civil:

Canales: Las mejoras en canales (lámina libre) abarcan desde el rediseño de la estructura en hormigón armado por ampliación de concesión o ruina de la existente, hasta refuerzos y revestimientos para mejorar el coeficiente de rozamiento. Contamos con diversas herramientas informáticas de simulación hidráulica (modelo 1D-quasi 2D HEC-RAS, modelo 3D OpenFOAM) además de programas de cálculo de estructuras.

Desarenadores: Muchas explotaciones carecen de estos elementos, o su diseño es ineficaz, debiendo ser retirados periódicamente los sedimentos depositados, de forma manual o mecánica. Su diseño correcto evita la entrada de áridos a las turbinas y conducciones, y en consecuencia la abrasión que producen sobre elementos metálicos principalmente. Diseñamos desarenadores de obra en canales y tomas, con mecanismos hidráulicos de desarenado sin intervención de mano de obra, si las características existentes lo permiten.

Disipadores de energía:

Se trata de elementos que en muchos casos se descuida su diseño o simplemente no han sido tenidos en cuenta en el proyecto inicial, y que posteriormente durante la explotación se constata su necesidad en algún punto de la misma. Diseñamos diferentes tipologías en función de cada emplazamiento: salto simple vertical, cuenco disipador con o sin bloques amortiguadores, caída inclinada, tipos III, IV, VI, IX del USBR, etc, apoyándonos en el empleo de la herramienta de cálculo HY-8 del FHWA.

Cuenco tipo III del USBR

Conducciones forzadas: Las mejoras a introducir en tuberías forzadas están referidas principalmente a su renovación por deterioro o duplicación para ampliación de caudales, así como la construcción de macizos de anclaje de hormigón en cambios de dirección motivados por descalce del terreno. Aspectos como los golpes de ariete, actualmente se resuelven por medio de equipos electromecánicos (cierre progresivo de válvulas, depósitos hidroneumáticos, etc.).

Proyectos presentados

Alfredo Teijeiro Rodríguez Lg. Ponte, 14 – Chaián 15687 Trazo (A Coruña) Tfno.: 981 699 074 Móvil 646 600 879 alteiro@alteiro.es www.alteiro.es