Requisitos Generales para Obras de Captación

Diseño de Obras de Captación

• Las obras de captación de aguas superficiales se deben diseñar para obtener el caudal en las condiciones requeridas, produciendo los mínimos costos de operación y mantenimiento, y dimensionando sus elementos estructurales para optimizar costos.
• Debe asegurar que el caudal extraído sea necesario de acuerdo a los requerimientos de esa fuente.
• Se debe determinar el caudal máximo, el volumen y la frecuencia de las crecidas.
• Se debe diseñar para resistir una crecida de periodo de retorno mayor o igual a 100 años.

Riesgos de Contaminación y Protección de las Aguas Superficiales

• Toda obra de captación destinada al abastecimiento de agua potable debe estar ubicada en zonas no inundables y donde el riesgo de contaminación sea bajo.
• En caso de identificar fuentes contaminantes en el área de captación que incrementen los riesgos de contaminación, se deben tomar medidas mitigadoras o denunciar a la autoridad sanitaria en caso de descarga no autorizada.
• En el diseño, construcción y operación de una obra de captación se deben tomar medidas para no contaminar las aguas superficiales.
• Considerar un área de respaldo para la captación y su cierre para evitar la intervención de animales y terceros.
• Se debe proteger la fuente aguas arriba de la captación o en las laderas, lagos o embalses.

Localización de Captaciones

• Las captaciones se deben ubicar de modo que no modifiquen el flujo normal de la fuente, ya que cualquier cambio forzado puede causar desbordes.
• Deben ubicarse en lugares o zonas que no causen erosión ni sedimentación.

Requisitos Ideales de Localización

En lo posible, el lugar elegido de captación debe cumplir con los siguientes requisitos:

• Disponer de agua de buena calidad y en cantidad suficiente.
• Que el curso del agua no afecte la seguridad de la estructura de captación.
• Que no exista la posibilidad de formación de bancos de arena.
• Que no interfiera con la navegación.

Tipos de Captación Superficial

El tipo de captación se debe definir según las características hidrológicas y topográficas de la zona o cuenca. Los tipos más comunes de captación son:

• Captación lateral
• Captación de lagos, lagunas y embalses
• Captación de manantiales
• Captación de aguas lluvias, etc.

Energía Hidráulica

Concepto de Energía Hidráulica

• Una masa de agua situada a una altura posee una energía potencial (igual a m*g*h) que se transforma en energía cinética al dejarla caer libremente.
• Se entiende como energía hidráulica a la energía asociada a las corrientes o saltos de agua, siendo las centrales hidroeléctricas las encargadas de aprovechar esta energía y transformarla en energía eléctrica.

Elementos de una Central Hidroeléctrica

1. Embalse: Lugar donde se almacena el agua, compuesto por la presa y los desagües.
2. Presa: Barrera interpuesta en el cauce de un río para retener y almacenar agua, elevando su nivel y regulando su caudal de salida.
3. Desagües: Aberturas en la presa para controlar la salida del agua.
4. Tuberías de conexión: Encargadas de llevar el agua hacia las turbinas.

Tipos de Presas

• Presas de gravedad: Aquellas cuyo peso contrarresta el empuje del agua.
• Presas de bóveda: Con forma de arco para soportar mejor la presión del agua.

Tipos de Desagües

• Desagüe de superficie o aliviadero: Situado en la parte superior de la presa para regular el nivel y evitar desbordamientos.
• Desagüe de medio fondo: Se alimenta a media altura de la presa.
• Desagüe de fondo: Situado en la parte inferior de la presa.

Planta Transformadora

Instalaciones donde se transforma la energía cinética del agua en energía eléctrica.

Partes de la Planta Transformadora

• Elementos de cierre y regulación: Encargados de impedir o regular la entrada de agua a la planta.
• Turbinas: Los dos tipos principales son de acción y de reacción.

Clasificación de Centrales Hidráulicas

Según Características de Hoya Hidrográfica

• Centrales fluyentes: Situadas en ríos con caudal constante, no requieren embalse. La captación de agua se hace directamente del río hacia las turbinas.
• Centrales de regulación: Situadas donde es necesario embalsar agua para generar un salto.

Según Estructura

• Centrales por desviación de las aguas
• Centrales de pie de presa

Según Potencia

Se clasifican en microcentrales y macrocentrales:

• Microcentrales hidráulicas: Generan potencia entre 250 y 5000 kW.
• Macrocentrales hidráulicas: Generan potencias superiores a 5000 kW.