Una vía hacia la generación energética

Tras un periodo de 36 meses de trabajos subterráneos, Odebrecht culminó la construcción del Túnel de Aducción de la Central Hidroeléctrica Chaglla, en Huánuco. La estructura tiene 14.33 m de longitud y 8.50 m de diámetro, y será de gran utilidad para llevar las aguas del río Huallaga desde la zona del embalse hasta la Casa de Máquinas principal, donde se genera la energía eléctrica.

La obra es considerada todo un reto de ingeniería, debido a la compleja geomorfología de la zona y el clima de la selva central.

A fin de asegurar la estabilidad del túnel y el cumplimiento de los plazos previstos, se conformaron equipos multidisciplinarios especializados en geología, detonaciones subterráneas, excavación y sostenimiento, que se distribuyeron en ocho frentes de trabajo a través de cuatro ventanas de acceso. El volumen de excavación de material alcanzó los 878,000 m3, y las secciones críticas fueron revestidas con más de 3,000 toneladas de acero.

La culminación del túnel es un paso más a la entrega del proyecto final, que constituirá la tercera hidroeléctrica más grande del país y la principal instalación de este tipo en la ciudad de Huánuco. El diseño del túnel es de tipo herradura. Incluye, además, una chimenea de equilibrio y una ventana de mantenimiento.

La bocatoma del Túnel de Aducción se sitúa a 1,180 metros sobre el nivel del mar en la zona del embalse, el cual se sostendrá por una presa de 203 m de altura y tendrá una dimensión máxima de 4.7 m. El ducto de salida se une con un conducto forzado que conduce las aguas del río Huallaga hacia dos turbinas Francis, instaladas en la Casa de Máquinas.

 

La excavación se realizó en diferentes frentes y tramos. El túnel servirá como puente de transporte de las aguas del río Huallaga hasta la Casa de Máquinas principal, donde se generará energía eléctrica. Los trabajos se realizaron por frentes mediante perforación y voladura. En cada uno de los tramos, las declividades variaron de acuerdo a la toma de agua.

CENTRAL HIDROELÉCTRICA CHAGLLA

Con la construcción de la Central Hidroeléctrica de Chaglla, se busca atender la creciente demanda energética del país. La capacidad instalada será de 456 MW, y generará cada año hasta 2,500 GW de energía, que será distribuida por el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional. Representará el 8% del total de energía que se consume en la actualidad.

La hidroeléctrica se sitúa en la región Huánuco, a 500 km de Lima, entre los distritos de Chaglla (Pachitea) y Chinchao (Huánuco), en una zona cerrada de la cordillera a 1,196 metros sobre el nivel del mar, a fin de aprovechar las aguas del río Huallaga. Su embalse tendrá una dimensión máxima de 4.7 km2, lo que garantiza un bajo impacto socioambiental.

La inversión estimada en el proyecto es de US$ 1,200 millones aproximadamente, y está a cargo de Odebrecht Infraestructura, al servicio de la Empresa de Generación Huallaga, subsidiaria de Odebrecht Energía. Los trabajos iniciaron en mayo del 2011 y el inicio de operaciones está previsto para el 2016.

Entre los principales componentes destaca la Presa de tipo enrocado con cara de concreto, de 203 m de altura y 273 m de longitud de corona; así como el Vertedero, compuesto de tres túneles de sección tipo baúl de 13.10 m de diámetro y una longitud de 2,500 m aproximadamente.

En tanto, una pequeña Central Hidroeléctrica aprovechará la descarga del caudal ecológico de 3.69 m3 por segundo, en una caída de 192 m aproximadamente, que generará una potencia de 6 MW. Completan las instalaciones, el Túnel de Aducción con diseño tipo herradura, y la Casa de Máquinas principal, construida en concreto a cielo abierto. Las vías de acceso definitivo, constructivos y de servicios alcanzan una longitud de 60 km.

 

El volumen de excavación de material alcanzó los 878,000 m3, y las secciones críticas fueron revestidas con más de 3,000 toneladas de acero.

PROCESO CONSTRUCTIVO

El Túnel de Aducción fue excavado por frentes mediante perforación y voladura. En cada uno de los tramos, las declividades variaron de acuerdo a la toma de agua. En el primer tramo de excavación, se tiene 1,000 m desde la toma de agua hasta el cambio de inclinación; 3,243 m desde la primera ventana de acceso hasta encuentro de frentes agua arriba; 2,250 m de la primera ventana de acceso para aguas abajo; 2,510 m desde la segunda ventana de acceso hasta encuentro de frentes agua arriba.

Del mismo modo, se tiene 2,200 m desde la segunda ventana de acceso para aguas abajo; 1,600 m desde la tercera ventana de acceso hasta el encuentro de frentes agua arriba; 1,200 m desde la tercera ventana de acceso para aguas abajo; 1,181 m desde la ventana de acceso de la Casa de Máquinas hasta encuentro de frentes agua arriba, y 398 m desde la ventana de acceso de la Casa de Máquinas hasta la tubería forzada de la Casa de Máquinas.

Este alineamiento del túnel fue seleccionado a fin de garantizar la cobertura de roca vertical, lateral y frontal en el túnel de aducción para evitar la fracturación hidráulica en el macizo rocoso, debido a la acción de las cargas estática y dinámica del embalse y chimenea de equilibro, respectivamente.

Las ventanas de acceso y frentes de excavación se ubicaron en función de la reducción de sus distancias y de un drenaje por gravedad de agua, proveniente de las infiltraciones en el túnel durante su excavación. Se evitó, en lo posible, intervenir en áreas con problemas geológicos o geotécnicos que comprometan la estabilidad de la instalación.

La toma de agua está en la cota de fundación. Comprende 1,180 m y se ubica junto al vertedero en el estribo izquierdo, con una cimentación en roca. Los tratamientos se definieron con ayuda del mapeo geológico, y se aplicó concreto lanzado con fibras metálicas con 10 cm de espesor, pernos de anclaje de 3 m de longitud, con un esparcimiento de 2.50 m y drenes cortos entre los pernos de anclaje.

La zona del arreglo está representada por el dominio de los calcáreos donde las rocas suelen mostrarse con un aspecto tabular al relieve, en diversas direcciones y con buzamientos variados. El sostenimiento de las excavaciones varió según las diferentes litologías (calizas, dolomitas, pizarras, margas, brechas calcáreas, entre otras), grado de fracturación, posición del nivel freático, permeabilidad del macizo y presencia de zonas kársticas.

En el tramo del túnel de baja presión en las rocas calcáreas, los tratamientos propuestos se basaron en el índice Q esperado y varían desde sostenimientos esporádicos hasta sistemáticos con concreto lanzado.

VENTANAS DE ACCESO

Fueron proyectadas tres ventanas de acceso al largo del túnel de aducción. La primera está localizada a 4,243 m de la toma de agua y fue excavada por el lado derecho hidráulico del túnel. Servirá para extraer las rocas excavadas del tramo aguas arriba y aguas abajo. Tanto la segunda como la tercera ventana, se localizan a 9,003 m y 12,794 m, respectivamente, de la toma de agua, y serán excavadas por el lado derecho hidráulico. La ventana utilizada para la instalación del blindaje está localizada próxima a la Casa de Máquinas, por lo que fue excavada en el mismo tipo de roca que las anteriores.

Los tratamientos para las ventanas constaron de pernos de anclaje activo y pasivos, de 3.50 m y 4 m de longitud, así como concreto lanzado con fibras metálicas y espesor de 10 cm y 15 cm. La ubicación de las ventanas siguió el criterio de cobertura de roca y menor distancia.

 

MATERIALES

Los materiales utilizados en la construcción de la presa y estructuras de concreto fueron, básicamente, extraídos de canteras o de las excavaciones, como taludes para la implantación del vertedero, túnel de aducción y túnel de desvío, que corresponden a calizas, dolomitas, brechas calcáreas, etc.

Los materiales necesarios para las zonas impermeables de las ataguías fueron buscados en canteras próximas a la zona de la presa, y están compuestos por arcilla y/o limo.

La chimenea de equilibrio está compuesta por un pozo de una altura aproximada de 377.60 m, sección circular de 7.30 m de diámetro, túnel subhorizontal de 7.30 m de diámetro (arco rectángulo) con 140.10 m de extensión y 11.4% de inclinación. Para esta estructura se consideró la utilización de un revestimiento de concreto lanzado con espesor variado entre 7 cm a 15 cm.

 

Publicado en Ed. 32 revista Proyecta. Lima-Perú.