Les centrals hidroelèctriques de flux axial, normalment equipades amb turbines Kaplan, són ideals per a llocs amb salts baixos o mitjans i cabals elevats. Aquestes turbines s'utilitzen àmpliament en projectes de preses de pas fluvial i de baix salt a causa de la seva alta eficiència i adaptabilitat. L'èxit d'aquestes instal·lacions hidroelèctriques depèn en gran mesura d'obres civils ben dissenyades i executades amb cura, que constitueixen la base del rendiment de les turbines, l'estabilitat operativa i la seguretat.
1. Preparació del lloc i desviament del riu
Abans de començar qualsevol construcció important, la preparació del lloc és essencial. Això inclou netejar la zona de construcció, establir carreteres d'accés i establir un sistema de desviació del riu per redirigir l'aigua i crear un entorn de treball sec. Les caixes de contenció —tancaments temporals construïts dins o a través del riu— sovint s'utilitzen per aïllar el lloc de construcció de l'aigua.
2. Estructura d'admissió
L'estructura d'admissió controla l'entrada d'aigua a la central elèctrica i garanteix un flux estable i sense deixalles cap a la turbina. Inclou bastidors d'escombraries, comportes i, de vegades, instal·lacions de buidatge de sediments. Un disseny hidràulic adequat és fonamental per evitar la formació de vòrtexs, minimitzar les pèrdues de càrrega i protegir la turbina de les deixalles flotants.
3. Conducte forçat o canal obert
Segons la disposició, l'aigua de la presa d'aigua es condueix a la turbina a través de canonades tancades o canals oberts. En molts dissenys de flux axial, especialment en plantes de baixa pressió, s'utilitza una presa d'aigua oberta connectada directament a la turbina. L'estabilitat estructural, la uniformitat del flux i la minimització de les pèrdues hidràuliques són aspectes clau durant aquesta etapa.
4. Estructura de la central elèctrica
La casa de màquines allotja la unitat de turbina-generador, els sistemes de control i els equips auxiliars. Per a les turbines Kaplan, que normalment s'instal·len verticalment, la casa de màquines ha d'estar dissenyada per suportar grans càrregues axials i forces dinàmiques. L'estabilitat vibratòria, la impermeabilització i la facilitat d'accés per al manteniment són aspectes crítics del disseny estructural.
5. Tub de tiratge i canal de cua
El tub de tiratge juga un paper vital en la recuperació de l'energia cinètica de l'aigua que surt de la turbina. Un tub de tiratge ben dissenyat augmenta l'eficiència general. El canal de cua transporta l'aigua de tornada al riu de manera segura. Ambdues estructures requereixen una conformació precisa per reduir la turbulència i els efectes de reflux.
6. Sala de control i edificis auxiliars
A més de les estructures principals, les obres civils també inclouen la construcció de sales de control, allotjaments per al personal, tallers i altres edificis operatius. Aquestes instal·lacions garanteixen un funcionament fiable de la planta i un manteniment a llarg termini.
7. Consideracions ambientals i geotècniques
Les investigacions del sòl, l'estabilització dels pendents, el control de l'erosió i la protecció ambiental són parts essencials de la planificació civil. Els sistemes de drenatge adequats, els passos per a peixos (quan calgui) i els treballs de paisatgisme ajuden a minimitzar l'impacte ambiental del projecte.
El component d'enginyeria civil d'una central hidroelèctrica de flux axial és fonamental per al seu rendiment general i la seva longevitat. Cada estructura, des de l'entrada fins al conducte de cua, ha de ser dissenyada i construïda acuradament per suportar les forces hidrològiques, les condicions geològiques i les demandes operatives. Una estreta col·laboració entre enginyers civils, proveïdors d'equips hidroelèctrics i experts en medi ambient és clau per oferir una solució hidroelèctrica segura, eficient i sostenible.
Data de publicació: 11 de juny de 2025
