El documento describe un proyecto para aumentar la capacidad del embalse Urrá I mediante el recrecimiento de 2 metros de la altura del rebosadero. Esto se logrará con la instalación de 22 diques fusibles y 2 compuertas oscilantes, lo que permitirá almacenar 150 millones de metros cúbicos adicionales (13% más) y mejorar la regulación de las crecientes. El proyecto requiere obras civiles como la demolición de vanos y la construcción de muros, así como ensayos en mode

1. PROYECTO
AUMENTO DE LA CAPACIDAD DEL
EMBALSE URRÁ I
CENTRAL HIDROELECTRICA URRA I
Elaboró: Ing. Carlos Flórez Díaz

2. ANTECEDENTES
o Desde inicios de la operación de la Central Urrá I, se empezó
a indagar la forma de incrementar la capacidad de
almacenamiento del embalse sin comprometer la seguridad
estructural y operacional de la planta.
o La alta Hidrología que se presentó en junio de 2007 originó
una condición de rebose en la planta con caudales que
superaron los 700 m3/seg.
o 2007 Consolidación de la idea y gestión ante el Ministerio del
Ambiente.

3. ALTERNATIVAS ESTUDIADAS

4. ALCANCE Y BENEFICIOS
Recrecimiento en 2 m de la altura del rebosadero con la implementación del
sistema Hydroplus:
• 22 diques fusibles (11 pasos equipados)
2 m de altura (cresta de las diques: 130,5 m.s.n.m)
14 m de luz
• 2 pasos equipados por compuertas oscilantes (flap gates o clapetas) (5,5*12m)
Beneficios:
• Volumen adicional = 150 millones de m3 (+13%)
• Cota máxima de seguridad conservada = 132,00 m.s.n.m
• Mejor regulación de las crecientes más frecuentes
• Mayor volumen almacenado para producción de energía
Efectos:
• Incremento del espejo de agua = 340 ha (4,6 % del total del área actual)
• Caudal aguas abajo que no varía manteniendose las condiciones normales de
operación
• Mínimos impactos con respecto al medio ambiente, los humanos, las estructuras

5. REBOSADERO ANTES DEL PROYECTO

6. REBOSADERO ACTUAL

7. DATOS TÉCNICOS EMBALSE Y REBOSADERO
PARÁMETROS ANTES DEL
PROYECTO
ACTUALMENTE
Área máxima 7400 hectáreas 7740 hectáreas
Volumen total 1670 millones de
m3
1822 millones de
m3
Volumen útil 1212 millones de
m3
1362 millones de
m3
Cota de rebose
del embalse
128.5 m.s.n,m 130.5 m.s.n.m
Cota mínima de
operación
107 m.s.n,m
107 m.s.n,m
Cota de
seguridad
132 m.s.n,m 132 m.s.n,m

8. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIQUES FUSIBLES
Las compuertas fusibles son elementos auto-estables que se instalan,
uno al lado de otro, sobre el umbral del vertedero.
Pueden ser hechas de acero o de hormigón según las dimensiones y
las condiciones del sitio.
Cresta de rebose
Tope aguas abajo
Alveolo aguas abajo
Junta longitudinal
Cubeta
Junta vertical
Vertedero
Pozo de
Alimentación

9. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIQUES FUSIBLES
Condiciones normales Condiciones
excepcionales

10. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIQUES FUSIBLES
FUNCIONAMIENTO: CONDICIONES NORMALES
" Las crecidas normales se descargan entre la cresta de los diques fusibles
y los niveles de entrada a los pozos
" Los pozos están situados a alturas diferentes
" En esta fase, la cámara está vacía
Desagüe
Tope
Pozo
Lastre
Cámara de
Presión

11. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIQUES FUSIBLES
FUNCIONAMIENTO: CRECIENTES EXTRAORDINARIAS
Los desagües
no pueden descargar
todo el caudal
En la cámara
se forma una
subpresión
En el evento de crecientes que excedan un periodo de retorno
de 500 años, el nivel del embalse aumenta hasta que el agua
empieza a ingresar por los bordes de los pozos

12. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIQUES FUSIBLES
FUNCIONAMIENTO: CRECIENTES EXTRAORDINARIAS
La subpresión hace que se vuelquen
los diques que tienen la boca de
entrada de sus pozos más baja.
Los que tienen las entradas de los pozos más altas
permanecen estables a menos que la creciente sea de
magnitud mayor a la que originó el vuelco de los primeros
diques fusibles, caso en el cual se volcarán los diques
cuyos pozos sigan en orden de menor altura a los que ya se
volcaron.
Tope
En el evento que el nivel del embalse continúe
aumentando l o s d i q u e s s e v o l c a r á n
escalonadamente uno después de otros en función
de la magnitud de las crecientes.

13. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DIQUES FUSIBLES
Secuencia
de vuelco
Nivel de
vuelco
(msnm)
Flujo saliente
antes del
vuelco (m3/s)
Flujo saliente
después del
vuelco (m3/s)
1
131.74 1813 1924
2
131.79 1973 2198
3
131.84 2249 2475
4
131.89 2529 2757
5
131.94 2813 3043
6
131.97 3078 3310

14. COMPUERTAS OSCILANTES
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
En este proyecto, se contemplan dos compuertas tipo clapeta (flap
gates).
Ancho nominal de 12 m.
Altura nominal de 5,50 m.
Peso por compuerta 30 Ton
Partes embebidas y dos elevadores hidráulicos por compuerta.
Transmisión por doble cadena para cada compuerta.

15. COMPUERTAS OSCILANTES

16. MODIFICACIONES CIVILES REQUERIDAS

17. EVALUACION TECNICAS DE DEMOLICION

18. EVALUACION TECNICAS DE DEMOLICION

19. ETAPAS DE PROYECTO PARA INSTALACIÓN DE LAS
COMPUERTAS OSCILANTES
ü Ingeniería básica e Ingeniería de
ü Demolición controlada de los vanos
0 y 13 (1058 ).
ü Construcción de muros y viga de
concreto e instalación de partes
embebidas.
ü Armado de las compuertas en sitio.
ü Instalación de cilindros hidráulicos,
piñones y cadenas.
ü Construcción de casetas de control.
ü Instalación de estación hidráulica,
conexión de mangueras y tuberías,
instalación y prueba de sensores
ü Pruebas funcionales
ü Fabricación nacional de las partes
embebidas
ü Fabricación nacional de los módulos de
las compuertas.
ü Fabricación en Francia de accesorios
de mando, conexión y control.
detalle

20. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS
OSCILANTES

21. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS
OSCILANTES

22. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS
OSCILANTES

23. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS
OSCILANTES

24. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS
OSCILANTES

25. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS
OSCILANTES

26. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS
OSCILANTES

27. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LAS COMPUERTAS
OSCILANTES

28. OBRAS CIVILES REQUERIDAS

29. ETAPAS DE PROYECTO PARA INSTALACIÓN DE LOS
DIQUES FUSIBLES
ü Ingeniería básica e Ingeniería de
detalle (modelos reducidos)
ü Demolición de los 11 vanos
intermedios (25 ).
ü Construcción de cuñas de
concreto e instalación de topes
embebidos.
ü Ensamble de las partes de los
diques fusibles en patio.
ü Instalación de los diques en el
rebosadero.
ü Instalación de lastres de concreto.
ü I n s t a l a c i ó n de j u n t a s de
estanqueidad.
ü Fabricación nacional de las partes
embebidas.
ü Fabricación nacional de las partes
de los diques fusibles.
ü Transporte al sitio.

30. ENSAYOS EN MODELOS REDUCIDOS

31. DEFINICION DEL MODELO

32. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LOS DIQUES FUSIBLES

33. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LOS DIQUES FUSIBLES

34. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LOS DIQUES FUSIBLES

35. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LOS DIQUES FUSIBLES

36. TRABAJOS PARA INSTALACIÓN DE LOS DIQUES FUSIBLES

37. CONTROLES AMBIENTALES

38. NOTAS FINALES
Ø Primera experiencia de esta naturaleza en Centrales
Hidráulicas en América.
Ø Aporte a la ingeniería nacional, teniendo en cuenta
la conjugación de aspectos técnicos novedosos del
proyecto.
Ø Margen de seguridad adicional para los habitantes
ribereños.
Ø Referente para el sector eléctrico.

39. GRACIAS
Elaboró: Ing. Carlos Flórez Díaz