Las centrales hidroeléctricas de flujo axial, comúnmente equipadas con turbinas Kaplan, son ideales para emplazamientos con caídas de agua bajas a medias y grandes caudales. Estas turbinas se utilizan ampliamente en proyectos de presas de pasada y de baja caída debido a su alta eficiencia y adaptabilidad. El éxito de estas instalaciones hidroeléctricas depende en gran medida de unas obras civiles bien diseñadas y ejecutadas con esmero, que constituyen la base del rendimiento, la estabilidad operativa y la seguridad de las turbinas.
1. Preparación del sitio y desviación del río
Antes de comenzar cualquier construcción importante, es fundamental preparar el terreno. Esto incluye limpiar la zona de construcción, establecer vías de acceso y establecer un sistema de desviación del río para desviar el agua y crear un entorno de trabajo seco. Las ataguías (refugios temporales construidos dentro o a través del río) se utilizan a menudo para aislar el terreno del agua.
2. Estructura de admisión
La estructura de admisión controla la entrada de agua a la central eléctrica y garantiza un flujo estable y sin residuos hacia la turbina. Incluye rejillas para residuos, compuertas y, en ocasiones, instalaciones de lavado de sedimentos. Un diseño hidráulico adecuado es fundamental para evitar la formación de vórtices, minimizar las pérdidas de carga y proteger la turbina de los residuos flotantes.
3. Tubería forzada o canal abierto
Dependiendo del diseño, el agua de la toma se transporta a la turbina mediante tuberías forzadas (tuberías cerradas) o canales abiertos. En muchos diseños de flujo axial, especialmente en plantas de baja caída, se utiliza una toma abierta conectada directamente a la turbina. La estabilidad estructural, la uniformidad del flujo y la minimización de las pérdidas hidráulicas son aspectos clave durante esta etapa.
4. Estructura de la central eléctrica
La central eléctrica alberga la unidad turbina-generador, los sistemas de control y los equipos auxiliares. En el caso de las turbinas Kaplan, que suelen instalarse verticalmente, la central eléctrica debe estar diseñada para soportar grandes cargas axiales y fuerzas dinámicas. La estabilidad vibratoria, la impermeabilización y la facilidad de acceso para el mantenimiento son aspectos críticos del diseño estructural.
5. Tubo de aspiración y canal de descarga
El tubo de aspiración desempeña un papel fundamental en la recuperación de la energía cinética del agua que sale de la turbina. Un tubo de aspiración bien diseñado aumenta la eficiencia general. El canal de descarga transporta el agua de vuelta al río de forma segura. Ambas estructuras requieren una forma precisa para reducir la turbulencia y los efectos del remanso.
6. Sala de control y edificios auxiliares
Además de las estructuras principales, las obras civiles también incluyen la construcción de salas de control, alojamientos para el personal, talleres y otros edificios operativos. Estas instalaciones garantizan la operación confiable de la planta y su mantenimiento a largo plazo.
7. Consideraciones ambientales y geotécnicas
Las investigaciones de suelos, la estabilización de taludes, el control de la erosión y la protección ambiental son partes esenciales de la planificación civil. Los sistemas de drenaje adecuados, los pasos para peces (cuando sea necesario) y las obras de paisajismo ayudan a minimizar el impacto ambiental del proyecto.
El componente de ingeniería civil de una central hidroeléctrica de flujo axial es fundamental para su rendimiento general y longevidad. Cada estructura, desde la toma hasta el canal de descarga, debe diseñarse y construirse cuidadosamente para soportar las fuerzas hidrológicas, las condiciones geológicas y las exigencias operativas. La estrecha colaboración entre ingenieros civiles, proveedores de equipos hidroeléctricos y expertos ambientales es clave para ofrecer una solución hidroeléctrica segura, eficiente y sostenible.
Hora de publicación: 11 de junio de 2025
