PROYECTO HIDROELECTRICO ALTO MAIPO

PROYECTO HIDROELECTRICO ALTO MAIPO

INGENIERIA BASICA

CONTRATO AM-CO304

EFECTO DE LOS RECHAZOS DE CARGA DE LAS CENTRALES

ALFALFAL II Y LAS LAJAS EN LOS RIOS YESO - COLORADO Y MAIPO

B 29-10-08 Aprobación y Comentario A. Ugarte H. Mery E. Woolvett R. Bennewitz / A. Lyngra P.Alvarado

A 23-10-08 Coordinación Interna A. Ugarte H. Mery E. Woolvett R. Bennewitz / A. Lyngra

EMISION FECHA PROPOSITO DE LA EMISION PREPARA REVISO Coordinador

General APROBO

D. Proyecto D. Adjunto

APROBO

J. Proyecto AES GENER

APROBO

CONSULTORES

REVISION

B

Nº: 000-HI-INF-011

000-HI-INF-011 i

Presidente Errázuriz 3943 Teléfono (562) 207 2622 FAX (562) 263 5152 Santiago CHILE

INDICE ITEM CONTENIDO PÁG. 1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1 2. CARACTERÍSTICAS DE LA RED FLUVIOMÉTRICA DEL MAIPO ALTO ..................... 1 3. EFECTOS EN LOS CAUCES DE LA RED FLUVIOMÉTRICA DEL MAIPO ALTO........ 6

3.1 Generalidades ............................................................................................................ 6 3.2 Metodología de Análisis.............................................................................................. 6 3.3 Rechazo total de carga de la central Alfalfal II ............................................................ 7 3.4 Rechazo total de carga de la central Las Lajas........................................................... 9 3.5 Rechazo de carga de ambas centrales o “Black - Out”. ............................................ 13

4. CONCLUSIONES ....................................................................................................... 20 ANEXOS Anexo 1: Diagramas tiempo altura en secciones del río Yeso rechazo de carga de Alfalfal II Anexo 2: Diagramas tiempo altura en secciones del río Colorado rechazo de carga Las Lajas Anexo 3: Diagramas tiempo altura en secciones del río Yeso - Black Out Anexo 4: Diagramas tiempo altura en secciones del río Colorado - Black Out Anexo 5: Diagramas tiempo altura en secciones del río Maipo Tramo 1- Black Out Anexo 6: Diagramas tiempo altura en secciones del río Maipo Tramo 2 Black Out – caso 1

QLL = 65 m3/s Anexo 7: Diagramas tiempo altura en secciones del río Maipo Tramo 2 Black Out - caso 2

QLL Variable

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1. INTRODUCCIÓN

Una situación especial en la operación de una central hidroeléctrica se produce durante la salida de servicio súbita de sus unidades de generación o rechazo de carga. Los rechazos de carga se producen por operaciones automáticas debido a fallas internas o externas:

• Internas . Se refieren a problemas técnicos internos de la central que obligan a detener las turbinas. Pueden ocurrir debido a la falla de algún mecanismo o por una falla eléctrica propia de las unidades o en el patio de Alta Tensión.

• Externas. Caídas del sistema eléctrico (Blackout).

Este tipo de eventos es poco frecuente. Sobre la base de los antecedentes

de la operación de la central Alfalfal, el número de horas en que se habría producido alguna alteración del caudal en la zona de descarga de la central sería de 4.9 horas anuales en promedio (1,25 horas por evento y 4 eventos por año), con 1 falla anual con caída total de la central (por Black out, Sistema de transmisión o falla interna), y 3 fallas anuales en promedio por salidas parciales de servicio.

En las centrales Alfalfal II y Las Lajas esta situación debería ser

sustancialmente mejor, ya que no se tendrá el problema en el sistema de agua de refrigeración que tiene la central Alfalfal, que ha motivado la mayoría de las detenciones de esta central. 2. CARACTERÍSTICAS DE LA RED FLUVIOMÉTRICA DEL MAIPO ALTO

El esquema general de las obras del proyecto Alto Maipo se presenta en la Figura 1, en la cual se aprecia la posición de las dos centrales con relación a los cauces naturales que existen en la cuenca. La red hidrográfica del Maipo Alto, que se puede apreciar en la Figura 2, está conformada por una serie de cauces de gran pendiente, de granulometría gruesa y extendida, con altas rugosidades. La velocidad de escurrimiento, en promedio, es del orden de los 2 m/s para caudales de estiaje, y superiores a los 3,5 m/s para caudales en crecidas.

En este Informe se presentan los resultados de los efectos de los rechazos

de carga de las centrales en los cauces de la cuenca del Maipo Alto: El río Colorado, el río Yeso y el río Maipo, destacados en la Figura 1. En las Fotografías 1 al 4 se muestran imágenes de los cauces, que muestran lechos de fuerte pendiente y granulometría gruesa.

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Figura 1. Esquema general de las Obras del proyecto Alto Maipo

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Figura 2. Esquema de la Red Fluviométrica de la Cuenca Alta del Río Maipo

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Fotografía 1. Río Colorado al inicio del tramo del estudio

Fotografía 2. Río Colorado en la mitad del tramo del estudio

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Fotografía 3. Río Yeso al inicio del tramo del estudio

Fotografía 4. Río Yeso en el punto medio del tramo del estudio

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3. EFECTOS EN LOS CAUCES DE LA RED FLUVIOMÉTRICA DEL MAIPO ALTO

3.1 Generalidades

Durante los rechazos de carga de la central Alfalfal II, en el río Yeso (punto 7 de la Figura 2) se produciría una descarga puntual del caudal generado por la central. Lo mismo ocurre en el río Colorado (punto 9 de la Figura 2) cuando se produce un rechazo de carga de la central Las Lajas. Estas situaciones originan ondas positivas en los cauces, que a su paso aumentan el caudal hacia aguas abajo del punto de descarga con una velocidad que es superior a la velocidad media de escurrimiento en régimen permanente.

Conjuntamente con lo anterior, en cualquiera de las dos situaciones

descritas anteriormente, en la zona de descarga de la central Las Lajas en el río Maipo se produciría un descenso del caudal en el río que duraría hasta que las ondas de caudal provenientes del río Yeso y del río Colorado lleguen hasta la descarga, restituyendo el régimen del río.

A continuación se presentan los resultados del estudio de rastreo de las

ondas que se producen en los ríos Yeso, Colorado y Maipo, como resultado de los siguientes escenarios de rechazos de carga en las centrales Alfalfal II y Las Lajas:

• Rechazo de carga en la central Alfalfal II. En este caso se ha supuesto una salida de servicio de la central de duración indefinida, lo que corresponde a una situación muy desfavorable para el cauce del río Yeso, ya que en esa condición el caudal descargado al cauce alcanza a su valor máximo.

• Rechazo de carga en la central Las Lajas. Corresponde al mismo caso

anterior, donde el cauce del río Colorado recibiría el caudal máximo asociado a esta operación.

• Black – Out del Sistema. En este caso se supone una caída del sistema

Interconectado, de tal forma que todas las centrales salen de servicio. 3.2 Metodología de Análisis

Para realizar este estudio del efecto de los rechazos de carga en los cauces de los ríos Yeso, Colorado y Maipo, se usó el programa HEC-RAS, que permite realizar modelaciones de escurrimientos transitorios en cauces naturales.

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En la definición de las características geométricas de los cauces se uso el levantamiento topográfico realizado por Gener, mediante el sistema laser aerotransportado, el levantamiento escala 1: 10.000 de la Comisión Nacional de Riego (Proyecto Maipo), y de levantamientos topo batimétricos especialmente tomados para este proyecto.

Sobre esta base, se seleccionaron perfiles transversales cada 250 m en los

cauces y para los efectos del cálculo se usó una interpolación de secciones cada 5 m entre los perfiles obtenidos del levantamiento topográfico.

En el río Yeso, el tramo considerado está comprendido entre el vertedero

de seguridad de la bocatoma y la confluencia con el rio Maipo. Para la modelación del río Colorado, el tramo considerado parte en la

bocatoma de la central Maitenes y termina en la confluencia con el río Maipo. La descarga del vertedero de seguridad de la cámara de carga del Colorado se ubica aproximadamente en el Km 0,715 del tramo modelado.

Por último, en el río Maipo el tramo considerado está comprendido entre la

confluencia con el río Yeso y la descarga del la central Las Lajas. En el río Yeso, el coeficiente de rugosidad de Manning utilizado para el

cauce principal fue igual a 0,045 y para las zonas de inundación n = 0,058. En todo caso los caudales simulados no sobrepasaron lo que se considero como cauce principal.

Para el río Colorado los valores fueron n = 0,043 para el cauce principal y

n = 0,058 para las zonas de inundación. Para el río Maipo los valores fueron n = 0,042 para el cauce principal y

n = 0,055 para las zonas de inundación. 3.3 Rechazo total de carga de la central Alfalfal II

En este caso se ha supuesto que previo al rechazo de carga, la central está generando a plena capacidad, con un caudal de 27 m3/s, que luego de ser generados son descargados en la aducción de la central Las Lajas. Sin embargo, durante un rechazo de carga de Alfalfal II, la central Las Lajas puede continuar su operación a pleno gasto durante unas 3 horas, utilizando las aguas acumuladas en la cámara de carga, cuya capacidad es de 300.000 m3. Esta central podría continuar generando con 38 m3/s durante otras 3 horas, manteniendo un caudal de 65 m3/s en la descarga en el río Maipo mediante el vaciado regulado del túnel de descarga de la central Las Lajas.

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Como consecuencia del rechazo de carga, paulatinamente el caudal de la central Alfalfal II se entregaría al río Yeso, vía vertedero de seguridad, después de la normalización del régimen transitorio de la central. El hidrograma de esta descarga se presenta en el Gráfico de la Figura 3.

Figura 3. Hidrograma de Descarga al Río Yeso

Caudal Vertido en Río El Yeso Rechazo Total de Carga

0

5

10

15

20

25

30

0 5000 10000 15000 20000

T (s)

Ca

ud

al

(m3

/s)

En la realización de los cálculos en régimen transitorio se supuso un caudal base de 4, 0 m3/s en el cauce.

Los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 1, en la que están las sobre elevaciones máximas de la altura de escurrimiento en distintas secciones del cauce, ubicadas entre el vertedero de seguridad y la confluencia con el río Maipo. Los máximos valores calculados no sobrepasan los 0,55 m, salvo en la propia sección de descarga donde llega a los 0,83 m.

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Tabla 1. Sobre Elevaciones de Ondas Río El Yeso

Km Caudal Base

Altura para Q Base

Sobre elevación Máxima

Tiempo Inicio Onda

Tiempo al Máximo de la

Onda ∆t

Velocidad Ascenso

Onda Caso

(m) (m3/s) (m) (m) (min) (min) (min) (cm/min)

1 0 4 0,55 0,66 0 0 0 -

1 10 4 0,53 0,83 3 81 78 1.06

1 3500 4 0,34 0,39 23 94 71 0.55

1 8500 4 0,40 0,39 55 111 56 0.70

1 13500 4 0,37 0,45 80 128 48 0.94

1 18500 4 0,20 0,54 110 141 31 1.74

1 23200 4 0,17 0,41 140 166 26 1.58

Conjuntamente con lo anterior en el Anexo 1 se presentan diagramas

tiempo-altura, que permiten visualizar la evolución de la onda a lo largo del tiempo en algunas secciones del cauce. En estos diagramas se han graficado los niveles de aguas correspondientes al régimen permanente para Q = 28 m3/s y a Q = 80 m3/s, siendo este último el caudal de diseño del vertedero del embalse El Yeso. Se aprecia claramente que las alturas de agua de las ondas en todas las secciones son muy inferiores al nivel de aguas correspondiente al caudal de diseño del vertedero del embalse.

De acuerdo con estos resultados, la onda alcanza la confluencia con el Maipo en 140 minutos, lo que equivale a una velocidad de traslación de unos 9,9 km/h o 2,8 m/s.

En lo relativo al aumento de las alturas en el cauce, se puede ver que son moderadas y que la velocidad de ascenso del nivel de las aguas es muy lento, menor que 2 cm/min. 3.4 Rechazo total de carga de la central Las Lajas

Al igual que en la caso anterior, en la central Las Lajas se ha modelado el efecto en el cauce del río Colorado con la central funcionando a su capacidad máxima de 65 m3/s; en la determinación de los caudales descargados al río Colorado durante esta maniobra se ha considerado la capacidad de regulación de la cámara de carga de esta central, cuyo volumen útil es de 300.000 m3. El hidrograma de esta descarga se presenta en el Gráfico de la Figura 4.

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Figura 4. Hidrograma de Descarga al Río Colorado

Los resultados se presentan en la Tabla 2, en la que están las sobre elevaciones máximas de la altura de escurrimiento, en distintas secciones del cauce ubicadas entre el vertedero de seguridad y la confluencia con el río Maipo.

Para este río, las sobre elevaciones máximas se dan en la zona ubicada en el Km 20, llegando a una altura máxima de 0,89 m sobre el nivel correspondiente al caudal base.

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Tabla 2. Sobre Elevaciones de Ondas Río Colorado

Punto Km Caudal Base

Altura para Q Base

Sobre elevación Máximas

Tiempo Inicio Onda

Tiempo al Máximo

de la Onda

∆t Velocidad Ascenso

Onda

Caso


2 Bocatoma Maitenes 0 16 0,47 0.00 0 0 0 -

2 Vertedero de Seguridad 710 16 0,55 0.60 4 39 35 1.71

2 1350 16 0,42 0.42 8 42 34 1.24

2 5000 16 0,29 0.46 32 61 29 1.59

2 10000 16 0,65 0.58 60 80 20 2.90

2 15000 16 0,48 0.76 89 103 14 5.43

2 Bocatoma canal Maurino 17200 16 0,73 0.77 100 110 10 7.70

2 20000 16 0,91 0.89 114 122 8 11.12

2 Bocatoma canal Manzano 20195 16 0,60 0.80 115 123 8 10.00

Conjuntamente con lo anterior en los Anexos 2 se presentan los diagramas

tiempo-altura, que permiten visualizar la evolución de la onda a lo largo del tiempo en algunas secciones del cauce. En estos diagramas se han graficado los niveles de aguas correspondientes al régimen permanente para los caudales de verano de 2 y 5 años de período de retorno, que corresponden a crecidas de origen nival. Sobre la base de estos cálculos, se aprecia claramente que las alturas de agua de las ondas en todas las secciones son claramente inferiores a los niveles correspondientes al caudal de T = 2 años, lo que significa que el efecto de un rechazo total de carga es muy inferior al que frecuentemente tiene el cauce durante la época de verano.

Según estos resultados, la onda alcanza la confluencia con el Maipo en aproximadamente 140 minutos. Esto equivale que en promedio, la velocidad de traslación de la onda de caudal es de unos 11,5 km/h o 3,2 m/s.

El túnel de descarga se ha diseñado con compuertas antes de su entrega al río Maipo, lo que permite disponer de volumen de regulación para asegurar el régimen natural del río Maipo aguas abajo de la obra de descarga. El efecto de estas obras se aprecia en la Figura 5.

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Figura 5. Hidrograma de descarga de la Central Las Lajas al Río Maipo con y sin Regulación

Por último, en el caso del río Colorado, las velocidades de aumento de las

alturas en el cauce son moderadas, no superando los 11,12 cm/min, tal como se aprecia en la Tabla 2.

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3.5 Rechazo de carga de ambas centrales o “Black - Out”. 3.5.1 Definición del Problema

Las salidas de servicio por Black - Out en el Sistema Interconectado, sea este parcial o total, desconectan a las centrales del Maipo hasta que se inician los procesos de recuperación del servicio en el área metropolitana.

En la actualidad las centrales del Maipo están consideradas como parte

importante de este proceso, pues permiten inyectar potencia en el centro de consumo, sin requerir que todo el sistema interconectado troncal esté operativo o normalizado después de la falla.

Los tiempos actuales de reconexión al sistema son pequeños, tomando

alrededor de 15 minutos para la central Queltehues y alrededor de 30 minutos para Alfalfal. Los tiempos para llegar a plena carga por unidad son del orden de 15 minutos, lo que en general está asociado al tiempo de recuperación de cargas en el sistema más que a requerimientos de las unidades generadoras.

Para efectos de Alto Maipo es bastante conservador asumir que en un

Black-Out la recuperación de las unidades sería la siguiente, haciendo uso inicialmente del volumen acumulado en la cámara de carga de Las Lajas hasta que se normaliza Alfalfal II y Alfalfal I:

• Central Las Lajas:

− Sincronización Unidad 1 de Las Lajas: Tº + 30 minutos − Sincronización Unidad 2 de Las Lajas: Tº + 45 minutos − Las Lajas a plena capacidad: Tº + 60 minutos − Sincronización Unidad 1 de Alfalfal II: Tº + 60 minutos

− Sincronización Unidad 2 de Alfalfal II: Tº + 75 minutos − Alfalfal II a plena capacidad: Tº + 90 minutos

En estas circunstancias, el túnel de descarga de Las Lajas debería proveer

un volumen equivalente a 49 m3/s durante 60 minutos. Esto equivale a 176.000 m3, lo que representa alrededor del 60 % de la capacidad disponible en el túnel para estos efectos.

Sobre la base de lo anterior, los caudales de generación a partir del Black-Out (t =0) son los siguientes:

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Tabla 3. Caudales Generados durante un Black-Out t Q Las lajas Q Alfalfal II

(min) (m3/s) (m3/s) - 0 65,0 27,0 0 0 0 30 0 0 45 32,5 0 60 65,0 0 75 65,0 13,5 90 65,0 27,0

+ 90 65,0 27,0 De acuerdo con lo anterior, los caudales descargados a los ríos Yeso y

Colorado serían los siguientes:

Figura 6

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Figura 7

En el caso de la descarga del túnel de Las Lajas, se consideraron dos situaciones:

• Caso 1: Caudal constante de 65 m3/s, considerando una operación de descarga regulada por las compuertas del túnel de descarga.

• Caso 2: Descarga sin regulación.

El hidrograma resultante se presenta en la Figura 8.

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Figura 8

3.5.2 Situación Base en Régimen Permanente

Para realizar la modelación de la red Fluviométrica del Maipo Alto se ha considerado un régimen permanente inicial con caudales que corresponden al promedio de los meses de verano, es decir diciembre, enero y febrero.

Tabla 4. Caudales en Régimen Permanente Q

Punto (m3/s)

Volcán en Queltehues 16

Yeso desembocadura 4

Colorado en bocatoma Maitenes 16

Colorado antes Junta con Maipo 19

Maipo antes de junta con El Yeso 71

Maipo en San Alfonso 121

Maipo en El Manzano 140

Maipo Aguas Abajo Descarga Las Lajas 205

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3.5.3 Resultados

Considerando los antecedentes descritos anteriormente, se realizaron los rastreos de ondas en los cauces de la cuenca del Maipo, obteniéndose los siguientes resultados:

• Río Yeso entre Embalse y Junta con el Maipo. Los resultados obtenidos para este cauce se presentan en la Tabla 3 y en

los gráficos del Anexo 3.

Tabla 3. Sobre Elevaciones de Ondas Río El Yeso

Km Caudal Base

Altura para Q Base

Sobre elevación Máxima

Tiempo Inicio Onda

Tiempo al Máximo de la

Onda ∆t

Velocidad Ascenso

Onda Caso


B-O 0 4 0,55 0.63 0 0 0 -

B-O 10 4 0,53 0.80 2 67 65 1.23

B-O 3500 4 0,34 0.37 29 81 52 0.71

B-O 8500 4 0,40 0.37 57 99 42 0.88

B-O 13500 4 0,37 0.44 82 117 35 1.26

B-O 18500 4 0,20 0.53 112 136 24 2.21

B-O 23200 4 0,17 0.39 141 157 16 2.44

• Río Colorado entre Bocatoma Maitenes y Junta con el río Maipo

Los valores obtenidos en la modelación se presentan en la Tabla 4 y en los

gráficos del Anexo 4.

Tabla 4. Sobre Elevaciones de Ondas Río Colorado

Punto Km Caudal Base

Altura para Q Base


Tiempo Inicio Onda

Tiempo al Máximo

de la Onda


Onda

Caso


B-O Bocatoma Maitenes 0 16 0.47 0 0 0 0 -

B-O Vertedero de Seguridad 710 16 0.56 0.49 0 9 9 5.44

B-O 1350 16 0.42 0.32 8 11 3 10.67

B-O 5000 16 0.29 0.31 26 29 3 10.33

B-O 10000 19 0.70 0.29 51 56 5 5.80

B-O 15000 19 0.53 0.33 79 85 6 5.50

B-O Bocatoma canal Maurino 17200 19 0.79 0.32 90 97 7 4.57

B-O 20000 19 0.99 0.33 105 113 8 4.12

B-O Bocatoma canal Manzano 20195 19 0.66 0.33 106 114 8 4.12

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• Río Maipo Tramo 1, entre El Yeso y San Alfonso

Para este primer tramo del río Maipo modelado en régimen transitorio, los resultados se presentan en la Tabla 5 y en los gráficos del Anexo 5.

Tabla 5. Sobre Elevaciones de Ondas Río Maipo Tramo 1: Yeso – San Alfonso

Punto Km* Caudal Base

Altura para Q Base


Tiempo Inicio Onda

Tiempo al Máximo

de la Onda


Onda

Caso


B-O A. Abajo río Yeso 595 75 1.13 0.2 141 160 19 -

B-O 3145 75 2.09 0.19 151 174 23 0.83

B-O 3495 121 2.35 0.16 154 176 22 0.73

B-O 8145 121 1.70 0.12 171 199 28 0.43

B-O Maipo San Alfonso 10602 121 2.37 0.16 180 206 26 0.62

B-O 13145 121 1.92 0.14 189 216 27 0.52

B-O Fin Tramo 1 16262 121 2.09 0.13 201 229 28 0.46 *: Km 0 corresponde a un punto situado a 494 m aguas arriba de la confluencia con el río Yeso.

• Río Maipo Tramo 2, entre San Alfonso y la Descarga de la central Las Lajas

En este segundo tramo del río Maipo se ha modelado el cauce hasta una

sección ubicada a 890 m aguas abajo de la descarga de la central Las Lajas, inmediatamente aguas arriba de la bocatoma del canal La Sirena.

En este caso, en la modelación se consideraron dos casos extremos: el primero, el más optimista, supuso que durante el desarrollo del Black – Out, el túnel de descarga entrega reguladamente 65 m3/s al río Maipo, durante todo el desarrollo del fenómeno; el segundo caso, el más pesimista, consideró que el túnel de descarga no tiene posibilidad de regular, con lo que la descarga al río Maipo es gravitacional, sin la operación de las compuertas ubicadas al final del túnel. Los resultados obtenidos se presentan en las Tablas 6 y 7 y los gráficos de los Anexos 6 y 7.

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Tabla 6. Sobre Elevaciones de Ondas Río Maipo

Tramo 2: San Alfonso – Descarga Las Lajas

Punto Km* Caudal Base

Altura para Q Base


Tiempo Inicio Onda

Tiempo al Máximo de

la Onda ∆t

Velocidad Ascenso

Onda

Caso


B-O Inicio Tramo 16560 121 1.49 0.11 202 229 27 -

B-O 20000 121 0.74 0.09 217 249 32 0.28

B-O 25000 121 1.60 0.11 240 278 38 0.29

B-O Aguas arriba Colorado 31000 121 1.50 0.12 261 310 49 0.24

B-O Aguas abajo Colorado 32000 140 1.72 0.18 275 314 39 0.46

B-O Aguas arriba T.D.L.L 37000 140 1.03 0.07 297 337 40 0.18

B-O Aguas abajo T.D.L.L 38145 205 1.91 0.12 305 342 37 0.32 *: Km 0 corresponde a un punto situado a 494 m aguas arriba de la confluencia con el río Yeso.

En la Figura 9 se han graficado los hidrogramas de la sección final del

tramo modelado, que permite apreciar los resultados que se obtienen al considerar las dos situaciones para la descarga de Las Lajas al río Maipo, con y si regulación en las compuertas de obra de regulación del túnel de descarga.

Figura 9

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4. CONCLUSIONES

De acuerdo con los resultados de este estudio, se aprecia que las variaciones de altura de aguas en todos los cauces estudiados son pequeñas frente a las variaciones de caudal, lo que se explica por la fuerte pendiente de los cauces. El río Colorado tiene una pendiente del orden del 2% y el río Maipo y Yeso 2% y 6% respectivamente.

En el caso del río Yeso los efectos de un rechazo de carga son muy inferiores a los que origina las crecidas del embalse El Yeso, cuyo vertedero de seguridad está diseñado con un caudal de 80 m3/s, valor muy superior a los 27 m3/s que serían descargados controladamente al cauce durante una salida de servicio de la central Alfalfal II. En este caso, las sobre elevaciones son inferiores a los 0,55 m durante un rechazo de carga de Alfalfal II, funcionando con caudal máximo.

Para el río Colorado, durante un rechazo de carga de Las Lajas la situación es similar, ya que en la condición más desfavorable, las sobre elevaciones producidas por el rechazo de carga a caudal máximo origina aumentos del EH inferiores a 0,89 m en casi todo el cauce.

En caso de considerar una caída simultanea de ambas centrales (Black – Out), los ríos Yeso y Colorado presentarían sobre elevaciones inferiores a las calculadas para rechazos de carga individuales en ambas centrales; en el río Maipo las sobre elevaciones del eje hidráulico son aún menores que las estimadas para los ríos Yeso y Colorado, lo que se explica por las mayores dimensiones de ese cauce.

Sobre la base de los resultados obtenidos para el caso de un Black - Out, los tiempos que demora la onda en llegar a los puntos singulares de los ríos son los siguientes:

1) Onda de rechazo en río Yeso

a1) Hasta la confluencia con el río Maipo: ~ 140 minutos = 2,3 horas a2) Hasta la sección del río Maipo ubicada inmediatamente aguas abajo

de la descarga del Túnel Las Lajas: ~ 300 minutos = 5,0 horas

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2) Onda de rechazo en río Colorado

a1) Hasta la junta con en el río Maipo: ~ 135 minutos = 2,3 horas a2) Hasta la sección del río Maipo ubicada 890 m aguas abajo de la

descarga del Túnel Las Lajas: ~ 150 minutos = 2,5 horas

También es importante notar que en todos los casos estudiados, la velocidad de ascenso del nivel del agua en los frentes de las ondas es baja, e imperceptible en el río Maipo.

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ANEXOS

000-HI-INF-011 23


ANEXO 1

DIAGRAMAS TIEMPO ALTURA EN SECCIONES DEL RIO YESO RECHAZO DE CARGA DE ALFALFAL II

000-HI-INF-011 24


RIO YESO – RECHAZO TOTAL DE CARGA CON CENTRAL GENER ANDO 27 m 3/s

ALTURA MAXIMA EN SECCION CAPTACION EL YESO KM 0,010 (CAUDAL BASE 4,0 m 3/s)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 50 100 150 200 250 300 350

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (

m)

ALTURA ALTURA Q=28 m3/s ALTURA Q=80 m3/s

ALTURA MAXIMA EN SECCION KM 8,500 (CAUDAL BASE 4,0 m3/s)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0 50 100 150 200 250 300 350

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (

m)


000-HI-INF-011 25


ALTURA MAXIMA EN SECCION KM 18,500 (CAUDAL BASE 4,0 m3/s)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0 50 100 150 200 250 300 350

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (

m)


ALTURA MAXIMA EN SECCION ANTES DESEMBOCADURA RIO MAIPO KM 23,2 (CAUDAL BASE 4,0 m 3/s)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0 50 100 150 200 250 300 350

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (

m)


000-HI-INF-011 26


ANEXO 2

DIAGRAMAS TIEMPO ALTURA EN SECCIONES DEL COLORADO RECHAZO DE CARGA DE LAS LAJAS

000-HI-INF-011 27


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN CÁMARA DE CARGA KM 0,715 (CAUDAL BASE 16 M 3/S)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)

ALTURA ALTURA T=2 AÑOS VERANO ALTURA T=5 AÑOS VERANO

ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN KM 5,000(CAUDAL BASE 16 M 3/S)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 28


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN KM 10,000(CAUDAL BASE 16 M 3/S)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN CANAL MAURINO KM 17,200 (CAUDAL BASE 16 M 3/S)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 29


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN CANAL MANZANO KM 20,195 (CAUDAL BASE 16 M 3/S)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


Figura Nº12

ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN ANTES DESEMBOCADURA RÍO MAIPO KM 23,911 (CAUDAL BASE 16 M 3/S)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 30


ANEXO 3

DIAGRAMAS TIEMPO ALTURA EN SECCIONES DEL RIO YESO B LACK OUT

000-HI-INF-011 31


ALTURA MAXIMA EN SECCION KM 0,0 (CAUDAL BASE 4,0 M3 /S)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)

ALTURA ALTURA Q=28 M3/S ALTURA Q=80 M3/S

ALTURA MAXIMA EN SECCION CAPTACION EL YESO KM 0,010 (CAUDAL BASE 4,0 M3/S)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 32


ALTURA MAXIMA EN SECCION KM 3,500 (CAUDAL BASE 4,0 M3/S)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)



0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 33



0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)



0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 34


ALTURA MAXIMA EN SECCION ANTES DESEMBOCADURA RIO MAIPO KM 23,2 (CAUDAL BASE 4,0 M3/S)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 35


ANEXO 4

DIAGRAMAS TIEMPO ALTURA EN SECCIONES DEL RIO COLORA DO BLACK OUT

000-HI-INF-011 36


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN KM 0,0(CAUDAL BASE 16 a 19 M3/S)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÁN CÁMARA DE CARGA KM 1,350 (CAUDAL BASE 16 a 19 M3/S)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 37



0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)



0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 38


ALTURA MAXIMA EN SECCIÓN KM 20,000(CAUDAL BASE 16 a 19 M3/S)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN CANAL MANZANO KM 20,195 (CAUDAL BASE 16 a 19 M3/S)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 39


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN ANTES DESEMBOCADURA RÍO MAIPO KM 23,911 (CAUDAL BASE 16 a 19 M3/S)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0 60 120 180 240 300 360

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 40


ANEXO 5

DIAGRAMAS TIEMPO ALTURA EN SECCIONES DEL RIO MAIPO TRAMO 1 BLACK OUT

000-HI-INF-011 41


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN KM 3,495

2.3

2.35

2.4

2.45

2.5

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)

Altura Altura para Caudal base


1.8

1.85

1.9

1.95

2

2.05

2.1

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 42



2

2.05

2.1

2.15

2.2

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 43


ANEXO 6

DIAGRAMAS TIEMPO ALTURA EN SECCIONES DEL RIO MAIPO TRAMO 2 BLACK OUT – CASO 1 Q LL = 65 m3/s

000-HI-INF-011 44



1.45

1.47

1.49

1.51

1.53

1.55

1.57

1.59

1.61

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)



0.7

0.72

0.74

0.76

0.78

0.8

0.82

0.84

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 45



1.5

1.55

1.6

1.65

1.7

1.75

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN KM 31,00450 m aguas arriba confluencia río Colorado

1.4

1.45

1.5

1.55

1.6

1.65

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 46


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN KM 37,00255 m aguas arriba descarga túnel Las Lajas

1

1.02

1.04

1.06

1.08

1.1

1.12

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN KM 38,145890 m aguas abajo descarga túnel Las Lajas

1.8

1.85

1.9

1.95

2

2.05

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 47


ANEXO 7

DIAGRAMAS TIEMPO ALTURA EN SECCIONES DEL RIO MAIPO TRAMO 2 BLACK OUT – CASO 2 Q LL VARIABLE

000-HI-INF-011 48



1.4

1.45

1.5

1.55

1.6

1.65

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)



0.7

0.72

0.74

0.76

0.78

0.8

0.82

0.84

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 49



1.5

1.55

1.6

1.65

1.7

1.75

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN KM 37,00 255 m aguas arriba descarga túnel Las Lajas

1

1.02

1.04

1.06

1.08

1.1

1.12

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


000-HI-INF-011 50


ALTURA MÁXIMA EN SECCIÓN KM 38,145890 m aguas abajo túnel de descarga

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

0 60 120 180 240 300 360 420 480

TIEMPO (MINUTOS)

ALT

UR

A (M

)


PROYECTO HIDROELECTRICO ALTO MAIPO

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