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Programa de descarga de Sedimentos

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Experiencia de la central hidroeléctrica El Platanal

Autor: Carlos Adrianzen

Introducción

La central hidroeléctrica El Platanal se ubica en la cuenca media del río Cañete, a

185 km al sur de la ciudad de Lima, en la provincia de Cañete. El Platanal tiene una capacidad instalada de 220 MW, convirtiéndola en una de las principales fuentes de generación de electricidad del país.

 

La cuenca del río Cañete es una de las más fructíferas de la costa peruana,

caracterizado por tener permanentemente agua discurriendo hacia el mar, fluctúa de 10 a 200 m3/s entre los meses de agosto a febrero. La cuenca se caracteriza por tener a lo largo de esta, una importante actividad económica. Aguas abajo de la toma de El Platanal se puede observar 500 ha de cultivos permanentes irrigados por 50 bocatomas de riego, este sector forma parte del área de influencia directa de la central hidroeléctrica.

 

Siguiendo el curso del río aguas abajo de la descarga de la central, se abre paso el valle del Cañete con importante actividad turística, presencia de un recurso hidrobiológico muy cotizado en la gastronomía nacional el camarón de río (Cryphiops caementarius), 27 mil hectáreas de cultivos intensivos y medianamente intensivos y la población urbana.

 

La central hidroeléctrica El Platanal toma agua del río Cañete en la localidad de

Capillucas, a 1500 msnm, a razón de 41 m3/s la conduce a través de un canal enterrado, un desarenado y un túnel de 12,5 km de longitud que cruza la montaña y cae 525 m hacia la Casa de Máquinas, totalmente construida en una caverna. El Platanal cuenta con 2 turbinas tipo Pélton, generadores y transformadores. El patio de llaves se conecta a la Línea de Tensión de 220 kV. La captación cuenta con una represa de regulación horaria de 1,35 millones de m3.

 

La operación regular de la presa Capillucas decanta los sedimentos que son

transportados por el río durante un año hidrológico, trayendo beneficios aguas abajo como por ejemplo: control de demasías y prevención de inundaciones. Pero también, restringe la capacidad de almacenamiento en aproximadamente 5% anualmente.

 

La dinámica operativa descrita conlleva el prever la descarga o devolución de los

sedimentos al río, bajo condiciones o requisitos estrictos Medio Ambientales, sociales y comunicacionales. El describir estos requisitos y métodos, son el objetivo de la presente; mostrando el éxito de las medidas y reflexionando sobre las oportunidades de mejora.

2. Operación de la central hidroeléctrica El Platanal

 

La operación de la central se inicia en la presa Capillucas donde se capta el agua a turbinar. La operación de Capillucas tiene dos modos de operación en función al año hidrológico:

En época húmeda: En esta época el río Cañete tiene un caudal promedio de

150 m3/s durante 4 meses aproximadamente (desde diciembre a marzo). Durante estos meses, el caudal del río es mucho mayor al que requiere la central, por ello el agua rebosa la presa a través del vertedero de demasías. El agua del río contiene altas concentraciones de arena y la cuenca del río Cañete se encuentra activa con alta incidencia de deslizamientos o huaycos.

 

Durante todo este periodo se captura los sedimentos en el embalse Capillucas,

ocupando un volumen aproximado de 4% cada temporada.

- en época seca: En esta época el caudal desciende naturalmente a los 10 m3/s

hacia el mes de agosto y se caracteriza por sus aguas azules y turquesas. Esta época la cuenca presenta un incremento en la actividad turística por canotaje y gran afluencia a los restaurantes locales (incrementando la demanda por el camarón de río). Sin rebosa la presa a través del vertedero de demasías. El agua del río contiene altas concentraciones de arena y la cuenca del río Cañete se encuentra activa con alta incidencia de deslizamientos o huaycos.

Durante todo este periodo se captura los sedimentos en el embalse Capillucas,

ocupando un volumen aproximado de 4% cada temporada.

Sin embargo, el valle agrícola del río se caracteriza por sufrir escasez en el aprovisionamiento de agua en sus canales.

El caudal turbinado es regulado aguas abajo de la Casa de Máquinas, en el

embalse de Restitución, para homogeneizar los caudales registrados en Putinza.

Esta operación típica puede sufrir alteraciones en condiciones de emergencia

operativa como puede ser: la salida de operación de la línea de transmisión, orden del Comité de Operaciones del Sistema Interconectado Nacional (COES), alguna falla detectada en algún componente de la central ó exceso de sedimentos en el río Cañete productos de deslizamientos en la cuenca alta.

 

3. Acumulación de sedimentos

 

Como se ha mencionado, la operación del embalse Capillucas se caracteriza por

almacenar un volumen importante de sedimentos durante la época de lluvias (dic - mar).

Estos deben ser retirados del embalse para evitar que se pierda volumen útil.

Desde el inicio de la operación de la CHEP (marzo 2010) se ha ejecutado tres

drenajes de sedimentos de la represa Capillucas (flushings); la del 12 de marzo 2012 con 150 m3/s de caudal con 12 horas de duración; la del 17 de marzo del 2013 con 175 m3/s con 12 horas de duración y la del 23 de marzo del 2015 con 140 m3/s y sólo 5 horas de duración. En paralelo a las actividades de drenaje, se han ejecutado cuatro mediciones batimétricas; en diciembre 2012, mayo 2013, febrero 2015 y setiembre 2015. El siguiente gráfico muestra el comportamiento de los sedimentos depositados en el lecho del reservorio.

Observando los resultados se desprende:

El 95% del volumen útil (1’357,000 m3) está ubicado entre la progresiva +350

hasta la +800. Si los sedimentos disminuyen el volumen útil de esa zona veremos afectada nuestra capacidad de regulación diaria. Esa es la zona crítica.

Según la última batimetría de setiembre 2015 se ha “perdido” 274,982 m3 del

volumen muerto, es decir el 45% del volumen muerto ya ha sido ocupado por

sedimentos. Estos sedimentos están depositados entre la presa y la parte estrecha del reservorio a unos 350 metros de la presa.

 

Con la misma información de la última batimetría se concluye que 263,854 m3 de

sedimento se han depositado sobre la zona donde está el volumen útil, es decir ya se ha “perdido” el 19% del volumen útil. Igualmente se puede decir que la deposición de los sedimentos no es uniforme; en el sector del volumen muerto se depositan aproximadamente 3,1 m3 de sedimento por cada metro cuadrado de superficie y en la parte del volumen útil se depositan 2.5 m3 por metro cuadrado. Esto era previsible; la mayor parte del sedimento se deposita en las cercanías de la presa cuando el agua ha perdido velocidad y las partículas han tenido mayor tiempo para precipitarse.

 

Por otro lado, la forma en la que se está depositando el sedimento está cambiando el perfil del lecho del río. El perfil natural en la zona de Capillucas tenía una pendiente uniforme promedio de 2.2%, según se observa, la tendencia será la de “aplanar” el lecho hacia una pendiente de 1.5%. Esta nueva pendiente ya casi ha sido alcanzada en la zona del volumen útil y los flushings que se realizan, pueden hacer poco para recuperar el perfil natural, contribuye a ello la estrechez del río al inicio de la zona del volumen útil que se constituye en una barrera que baja la velocidad del agua y hace que en sus cercanías se deposite mayor cantidad de sedimento, entonces, parece que en esa zona ya se está llegando a un nuevo ángulo de reposo y los futuros flushings ya no van a recuperar los perfiles originales, lo que significa es que el mayor éxito será mantener la nueva gradiente.

 

En cambio en la zona del volumen muerto, adyacente a la presa, el flushing es más eficaz y sí se podría recuperar la gradiente original, sobre todo en la franja de proyección de las tres compuertas de fondo.

Examinando la información de las sucesivas batimetrías se concluye que aproximadamente el 70% del sedimento actualmente depositado se quedaron en las dos primeras avenidas y lo más probable es que la mayoría llegó con la mayor avenida de febrero 2012 (extraordinaria en los últimos 50 años). Una premisa que se ha constatado es que aproximadamente el 90% de la deposición ocurre en los 15 días de mayor escorrentía dentro de la temporada; la cantidad de sedimentos que se depositan fuera de esos periodos es despreciable.

 

Si se considera que las avenidas del 2013, 2014 y 2015 fueron avenidas “normales” se puede concluir que en cada avenida normal se depositan unos 54,000 m3 de sedimento y que de ellos, en un flushing de una duración de 10 a 12 horas con un caudal sobre 120 m3/s en el río, se logra remover 43,000 m3, es decir casi el 80% de lo que se deposita en una temporada de lluvias normal.

De lo anterior se concluye que es necesario hacer un flushing de unas doce horas

(o dos de menor duración) en cada temporada de avenida, de ese modo la pérdida de volumen útil no será notable y la afectación de la capacidad de regulación podrá ser mitigada. Sin embargo al ocurrir una crecida extraordinaria, ésta deposita aproximadamente 10 veces la cantidad de sedimento que una “normal” y para equilibrar la dinámica se tendría que programar un flushing 10 veces más intenso (120 horas de duración con el río a más de 120 m3/s).

 

4. Desafíos de la descarga de sedimentos

El descargar los sedimentos acumulados en el embalse Capillucas es una

actividad crítica para garantizar la sostenibilidad de la operación de la central; pero las características ambientales, sociales y económicas de la cuenca baja del río Cañete implican desafíos muy importantes. La inadecuada gestión de los aspectos ambientales y stakeholders de la cuenca también puede impactar en la sostenibilidad de la operación de la central.

 

Desafío ambiental: El flushing debe causar el mínimo daño a la calidad

hidrobiológica; los camarones, el pejerrey de río, la microbiología natural no deben verse afectados por la descarga de los sedimentos. El daño principal se localiza en la capacidad abrasiva de los sedimentos sobre la piel o el exoesqueleto.

La acumulación de arena en los meandros del río Cañete podría ocasionar

cambios en la morfología del río y también ocasionar daño en las riberas o en zonas de alimentación de las especies.

 

Desafío social: El flushing guarda características organolépticas singulares. Dado

su alto contenido orgánico, el sedimento es de color negruzco y de fuerte olor; estas generan incomodidad a los pobladores del área de influencia especialmente a los que se ubican en los primeros 45 km desde la presa Capillucas.

El suministro de agua para consumo humano no debe verse afectado por el

flushing.Desafío económico: Las actividades económicas vinculadas a la calidad de las aguas del río Cañete no deben verse afectadas por el flushing. El canotaje es una actividad turística muy importante en la cuenca baja y depende de la calidad del río para que no ahuyente a turistas. Asimismo, toda la actividad gastronómica también se podría ver afectada si es que los recolectores de camarón no pueden realizar sus jornadas con normalidad o si el recurso hidrobiológico ve mermado su disponibilidad.

Los sedimentos que se descargan pueden afectar los campos de cultivo que son

irrigados por bocatomas en el río Cañete, lo que generará pérdidas considerables en los primeros 30 km aguas abajo.

Desafío comunicacional: Los 95 km de río aguas abajo de las compuertas de la

presa Capillucas, se caracterizan por la actividad intensa económica y social. Desde este punto, hasta la desembocadura del río en el océano Pacífico se hallan 2 provincias, 10 distritos, 5 comunidades campesinas, 6 agremiaciones de recolectores de camarón, asociaciones turísticas, juntas de regantes, etc; todos ejerciendo una corriente de opinión sobre la operación de la central hidroeléctrica y en particular sobre el flushing. La percepción que todos los stakeholders construyan sobre el flushing también es un elemento importante que condiciona la conflictividad social y sostenibilidad de la CHEP.

 

Desafío operativo: Tal como se ha referido en párrafos anteriores, se requiere

retirar la mayor cantidad de sedimento por cada flushing para mantener la capacidad de almacenamiento del embalse.

 

5. Programa de descarga de Sedimentos

La gerencia de Operaciones de la compañía lidera la implementación del

Programa de descarga de sedimentos cada año; para ello coordina con las áreas de Medio Ambiente y Relacionamiento Comunitario las medidas necesarias para garantizar el éxito del programa. Este planeamiento implica la ejecución de un conjunto de planes cuyo objetivo principal es el de atender los desafíos antes descritos.

El programa considera los siguientes componentes:

 

5.1 Plan Operativo:

El plan operativo involucra a todas las acciones vinculadas con las maniobras o acciones que están bajo el ámbito de la gerencia de Operaciones y guardan relación directa con las actividades de generación eléctrica y labores de coordinación con agentes del Estado peruano que opera o regula el Sistema Eléctrico Nacional (SEIN). Este Plan incluye asimismo actividades de:

- Medición de Sedimentos: Se coordinan servicios de batimetría para el embalse Capillucas, antes y después del flushing. El informe servirá como insumo para la actualización del procedimiento técnico de mantenimiento de presa, a través de dicho informe conoceremos que zonas del embalse cuentan con mayor sedimento acumulado, información importante para el proceso de desembalse e inicio de

descarga de sedimentos durante el mantenimiento de Presa.

 

- Coordinación COES: Se presenta al COES las fechas preliminares para

el mantenimiento de presa Capillucas (incluye la parada de Planta), luego de la revisión de los mantenimientos propuestos por las diferentes empresas del SEIN, se define el cronograma anual de mantenimiento del SEIN.

Procedimiento Técnico de Mantenimiento Presa: El plan operativo generará el entregable Procedimiento técnico Operativo para la descarga de sedimentos de la presa Capillucas, en el cual se precisa las condiciones mínimas de hidrología para la ejecución del mantenimiento, así como las pautas para el desembalse y ejecución del mantenimiento de Presa.

 

- Coordinación OSINERGMIN1: El ente regulador de las actividades eléctricas participa de las coordinaciones previas del plan.

 

5.2 Plan Ambiental:

 

Plan ambiental alcanza a todos los elementos del ecosistema que interactúan con la descarga de los sedimentos: recurso hídrico, recurso hidrobiológico y las autoridades vinculadas.

 

- Monitoreo de caudales: Se registra el caudal del río Cañete aguas arriba del embalse Capillucas, en la estación Putinza; entre la toma y la descarga de la CHEP, en la estación Chavín; y aguas abajo de la central en la estación Socsi. El caudal del río en la estación Putinza debe ubicarse en el rango de 120 a 150 m3/s. El estar fuera de este rango es determinante para no iniciar o detener el flushing.

 

- Monitoreo de calidad fisico-química del agua: Metales (mg/l), pH,

Turbidez (UNT), Nitrógeno amoniacal (mg/l), Nitrito (mg/l), Sulfuro (mg/l), Oxígeno disuelto(mg/l), Sólidos totales (mg/l), Temperatura (ºC) e interpretación de resultados.

 

- Monitoreo de Calidad Biológica del Agua: Monitoreo de parámetros de macroinvertebrados y perifiton e interpretación de resultados.

 

- Monitoreo de Sedimentos descargados: Determinación de granulometría, Sulfuro, Metales Totales, fosfatos e interpretación de resultados.

 

- Monitoreo de Camarón: Medición de la Cantidad de Camarón capturado, condición física e interpretación de resultados.

 

5.3 Plan Social

El objetivo del plan social se concentra en la gestión de los impactos negativos sobre las actividades, costumbre y hábitos de la población aguas abajo de la Presa Capillucas. Para ello es importante la definición del mensaje central con el que se transmitirá el programa.

Este mensaje debe diferenciarse para cada actor, pero manteniendo el

mismo orden lógico.

 

- Comunicaciones escritas: Las primeras cartas serán entregadas semanas previas por el equipo de RRCC, quienes las explican con ayuda de algún material impreso para que no queden dudas.

Posteriormente, a 48 horas antes del mantenimiento de Presa.

 

- Despliegue con Juntas de usuarios de canales del Caudal Ecológico:

Incluye actividades de coordinación con la Junta, como también el cierre de canales por un contratista civil de Planta.

 

- Monitoreo de Puntos Crítico sociales: Identificación de puntos críticos en la zona de caudal ecológico y verificación del informe realizado en el año anterior. Registro fotográfico y actas de los puntos críticos identificados durante el Primer y Segundo Mantenimiento.

 

5.4 Plan de Medios

El plan de medios atiende la gestión de la información y las percepciones.

Comprende:

 

- Análisis de la situación mediática: Representa la primera parte del plan y

permite conocer el panorama mediático en Cañete. Incluye tres acciones

específicas que facilitarán conocer las tendencias de la agencia mediática; es decir, las posiciones de los periodistas y los medios, también las temáticas que desarrollan.

 

- Monitoreo permanente de todas las plataformas mediáticas de las zonas

de influencia: Incluye diarios locales, radios, tv, blogs y redes sociales

como Facebook y Twitter. Se realiza diariamente

- Desarrollo de una base de datos de los periodistas y medios de

comunicación locales más influyentes con las siguientes descripciones

- Información Interna: Persigue consolidar la información interna y generar elementos comunicacionales que mantengan la línea del mensaje oficial de Celepsa, respecto al Mantenimiento de la Presa Capillucas.

- Discurso único: Representa los mensajes oficiales respecto al

Mantenimiento de la Presa Capillucas, se elaboran en base al desarrollo

de preguntas y respuestas que se levantan de las inquietudes sociales y

actualizando la información existente.

 

- Presentación institucional: Integra los mensajes del discurso único en una versión editada para realizar exposiciones, el objetivo que persigue es facilitar el entendimiento y comprensión del tema de una manera sencilla. La presentación integrada sobre el Mantenimiento de la Presa Capillucas incluye una animación sobre el tema (video gráfico) y también entrenamiento a posibles voceros. Se realizará con apoyo de proveedores para el desarrollo de la animación, diagramación y edición.

 

- Preparación de voceros. Consiste en el entrenamiento teórico práctico

de los voceros de la compañía para que puedan enfrentar entrevistas

periodísticas. Se realizará en coordinación con Recursos Humanos.

 

- Socialización: Relacionamiento con los periodistas y líderes de opinión

que priorizará los encuentros uno a uno para alcanzar la identificación y

empatía. Éstas son acciones de acercamiento 1 to 1 con los principales

periodistas de la zona.

 

- Presentación de informe final. Incluye Plan de Medios y lecciones aprendidas.

 

 

 

 

 

 

6. Resultados obtenidos

Resultado de planes

Desafíos

Operacionales

DESAFIOS OPERACIONALES

 

Las coordinaciones a nivel de COES y OSINERGMIN se ha desarrollado con total normalidad y siempre se ha contado con la aprobación al cronograma de mantenimiento de presa y parada de Planta.

El personal de operaciones ha ejecutado los planes operativos con normalidad.

 

DESAFIOS AMBIENTALES

Desafíos Ambient

Los resultados del monitoreo ambiental muestran que los parámetros medidos no sobrepasan los estándares ambientales.

El respeto a la restricción de caudal también fue respetado y muestra de ello es que en febrero del 2015 con todos los preparativos listos se detuvo todas las maniobras porque elca udal sobrepasó rápidamente los 160 m3/s.

 

DESAFIO SOCIAL ECONOMICO

La población es atendida y los niveles de conflictividad son

bajos. La operación de la central está garantizada.

DESAFIO COMUNICACIONAL

Los medios de comunicación son atendidos con comunicados directos y concretos sobre las actividades del flushing.

Autoridades locales y comunales; así como pobladores en general se mantienen informados del inicio, duración y finalización del flushing.

 

 

Modificado por última vez en
Ricardo Schmalbach R

Ricardo Schmalbach tiene como vocación el cuidado del ambiente, buscando siempre soluciones creativas e innovadoras, comprometidas con una ambiente sano. Es un Biólogo Marino con 24 años de experiencia en el control de erosión en costas y riberas. Preocupado por motivar a la acción para preservar el ambiente informa en esta página sobre los estudios y preocupaciones de los asociados a IECAIberoamerica

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