INTRODUCCIÓN Las represas hidroeléctricas son sistemas diseñados y construidos para producir energía eléctrica mediante el aprovechamiento del caudal de los cursos de agua. Los grandes sistemas hidroeléctricos están constituidos por extensos cuerpos de agua denominados embalses. Éstos son creados artificialmente mediante la construcción de una presa o muralla de gran altura que atraviesa en forma perpendicular el río. En los embalses se acumula agua para asegurar su suministro en épocas de sequía. Si el emprendimiento hidroeléctrico es de menor importancia, se construye una presa de baja altura, sin embalse o con uno pequeño. En este caso, el flujo de agua que se utiliza para generar electricidad puede alterarse según la variación del caudal en distintas épocas del año. Para el funcionamiento de la represa, se deja fluir el agua acumulada en el embalse a través de conductos. De esta manera se impulsan hidroturbinas que, al rotar, generan energía eléctrica. La energía generada se envía, mediante cables de alta tensión, hasta las centrales de distribución y transformación de la electricidad. Actualmente, la energía de las plantas hidroeléctricas proporciona el 22% de la electricidad en el mundo. La hidroenergía tiene una producción energética neta elevada, costos de operación y mantenimiento relativamente bajos, pero el costo de construcción de todo el sistema es alto. La cuenca del río Jequetepeque comprendida entre la Presa Gallito Ciego y las divisorias de las cuencas Zaña, Chancay, Llaucano, Cajamarca y Chicama, cubre un área de 3 564,8 km2; este espacio geográfico se encuentra ubicado en el Departamento de Cajamarca donde se definen 3 zonas agroecológicas: Yunga entre 500-2300 m.s.n.m., Quechua entre 2 300 a 3 500 m.s.n.m. y Jalca mayor a 3 500 m.s.n.m.; a lo largo l argo de la cuenca de Este a Oeste recorre el río Jequetepeque que se origina de la confluencia de los ríos Puclush o San Miguel y río Magdalena; las precipitaciones varían desde 50 a 1 217 mm anuales y la producción promedio anual de agua en la cuenca es de 816,5 MMC. Con respecto a la geología y suelos, predominan las rocas sedimentarias: calizas, areniscas; y los suelos agrícolas presentan pendientes suaves en los valles alrededor del río r ío principal, pero altas pendientes en los flancos de la margen derecha e izquierda de los ríos principales y secundarios; en estos flancos que corresponden a la zonas yunga y quechua, se ubica la mayor parte del área agrícola y la mayor concentración de la población rural.
CENTRAL HIDROELÉCTRICA GALLITO CIEGO 1. ANTECEDENTES PROYECTO ESPECIAL JEQUETEPEQUE – ZAÑA El proyecto C.H. Gallito Ciego, forma parte de la primera etapa del Proyecto Especial Jequetepeque – Zaña, creado en 1977 e iniciado en 1981, es una obra importante para la agricultura del norte del país, pues busca el mejoramiento del riego de 49,600 Has (36,000 en Jequetepeque y 13,600 en Zaña) y la incorporación a la agricultura de 16400 Has de tierras eriazas de agua y suelo y lograr un mínimo de dos campañas por año. El proyecto Especial de irrigación Jequetepeque –Zaña, fue planeado en tres etapas a ser ejecutadas sucesivamente. La primera comprende la regulación del rio Jequetepeque, mediante la construcción del reservorio de Gallito Ciego sobre el cauce del río, entre el cerro Gallito Ciego y la localidad de Tembladera, entre los kilómetros 30 y 40 de la carretera Guadalupe – Cajamarca. El reservorio tiene una longitud aproximada de 10 Km y un ancho que varían entre 1Km y 2Km lo que le otorga una superficie aproximada de 14.2Km 2, la presa, ubicada a 310 m.s.n.m., es de tierra, con una altura de 102 m., una longitud de cresta de 782 m, y un volumen total de relleno de 16 millones de m 2; la construcción del canal Talambo –Zaña de 24 Km. de longitud, y la construcción y puesta en operación de la C.H. Gallito Ciego, con lo que prácticamente se concluiría la primera etapa. La segunda etapa comprende el mejoramiento del riego en el valle del Zaña, mediante la prolongación del canal Talambo – Zaña en aproximadamente 42 Km, y la regulación de los ríos Namora y Cajamarca de la cuenca del Atlántico hasta el Pacifico mediante un túnel trasandino con una longitud cercana a los 11Km. La tercera etapa del proyecto, comprende esencialmente el desarrollo hidroeléctrico de la cuenca del río Jequetepeque a través de la implementación de la C.H. San Juan.
2. OBJETIVOS La C.H. de Gallito Ciego, tiene como objetivo principal el de satisfacer las necesidades de energía eléctrica a través del Sistema Interconectado Nacional, sin causar ninguna alteración en el establecimiento de agua para el Proyecto de Riego Jequetepeque – Zaña.
3. UBICACIÓN La C.H. Gallito Ciego, geográficamente se encuentra ubicado en la localidad de Tembladera del Distrito de Yonan, Provincia de Contumaza del departamento de Cajamarca, en la Región Nor Oriental del Marañón. El área de la C.H. se ubica en la cuenca baja del rio Jequetepeque, específicamente inmediatamente aguas debajo de la Presa Gallito Ciego en la margen derecha del rio mencionado y a la izquierda del tramo de salida del túnel de descarga de la Presa de Gallito Ciego. La C.H. Gallito Ciego, forma parte de la primera Etapa del Proyecto de Riego Jequetepeque – Zaña y aprovecha las aguas reguladas por el reservorio de Gallito Ciego, el cual tiene una longitud aprox. de 10 Km. Y de 1 a 2Km de ancho, la presa tiene una altura máxima de 102 metros, un volumen total de 486 millones de metros cúbicos y un volumen útil de 400 millones de metros cúbicos.
4. COMPONENTES Los principales componentes del entorno donde se encuentra la Central Hidroeléctrica de Gallito Ciego son:
4.1.
RESERVORIO GALLITO CIEGO
El reservorio de Gallito Ciego, es el principal componente del Proyecto de Riego Jequetepeque – Zaña, tiene un volumen útil de 392.02 MMC, entre las cotas 361 – 404 m.s.n.m, el volumen de sobreelevación en crecidas es de 94.4 MMC entre las cotas 404 – 410.30 m.s.n.m, y un volumen muerto de 84.18 MMC, lo que le otorga un volumen total de 476.2 MMC, el volumen de reserva técnica es de 150 MMC entre las cotas 361-380.6 m.s.n.m; el área del embalse (nivel 404 m.s.n.m) es de 14.2 Km2.
4.2.
TUNEL DE ADUCCION
El túnel de Aducción ha sido construido como parte integrante de las obras accesorias de la Presa de Gallito Ciego. El túnel de Aducción tiene un diámetro de 3.50 m revestido de concreto en su totalidad con un espesor de 0.25 m y blindado con acero, con la finalidad de mejorar su estabilidad, impermeabilización, disminución de la rugosidad y facilitar su mantenimiento. Para una mejor unión con la roca se han realizado inyecciones de contacto durante su construcción. El túnel está diseñado para un caudal turbinable de 40m 3/s.
4.3.
TUBERÍA FORZADA
La Tubería Forzada es de acero recubierta con concreto y se encuentra enterrada. Tiene un diámetro igual al del Túnel de Aducción, es decir 3.50 m y una longitud aproximada de 90 m. Sin incluir las piezas bifurcadoras que terminan en las válvulas principales de la turbina. El diámetro a la entrada de la tubería forzada es de 3.50 m y a la salida de 2.0 m. La Tubería Forzada tiene dos funciones, la primera es conducir las aguas turbinables desde el Túnel de Aducción hacia las turbinas y el segundo repartir el caudal turbinable mediante una bifurcación a cada una de las turbinas.
4.4.
CASA DE MÁQUINAS
La Casa de Maquinas es una estructura de concreto armado, ubicada en la prolongación del eje de la Tubería Forzada y está, su concepción general, dimensiones y ubicación, condicionada al número de unidades, colocación de equipos auxiliares, así como por la topografía y la geología del sitio. Las dimensiones de la casa de máquinas son: 32 m de largo, 25 m de ancho y 11.5 m. De altura. La profundidad máxima de cimentación es de 14 m. La instalación está compuesta por dos unidades de turbina – generador de eje vertical. Las turbinas son del tipo Francis. En el interior de la Casa de máquinas se encuentran todas las partes electromecánicas y equipos de protección que garanticen un funcionamiento seguro y confiable de la Central. La Subestación de salida será exterior y estará ubicada a un costado de la Casa de Maquinas.
4.5.
RESERVORIO DE COMPENSACIÓN
La principal premisa para la instalación de la C.H. Gallito Ciego, utilizando las aguas reguladas en el Reservorio de Gallito Ciego, es garantizar el agua necesaria para el riego en volumen y oportunidad, sin que esta limite el uso del agua para la generación eléctrica. Para lograr este objetivo, se ha construido un Reservorio de Compensación, el cual permite almacenar el agua turbinada en la Central y regular el caudal para ser utilizado para el riego. Longitud: 500 a 600 m. Ancho máximo: 350 m. Ancho mínimo: 100 m. Capacidad prevista: 705,000 m 3
Tirante Agua Promedio: 5.6 m. El Reservorio de Compensación fue conformado por medio de actividades de corte y relleno de material aluvial de manera que se ha previsto que no existirán remanentes de material extraído que tengan que ser depositados fuera de la zona aledaña al Reservorio.
4.6.
CANAL DE DESCARGA
El caudal turbinado es conducido por el canal de descarga, desde la Casa de Maquinas hacia la zona denominada Cantera “G”, en donde se
encuentra el Reservorio de Compensación. El canal de Descarga tendrá una sección trapezoidal y estará íntegramente revestido de concreto. Dentro del reservorio este canal funcionará sumergido cuando existan niveles altos en él.
5. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS TURBINAS (2) Marca Nº Serie Salto Nominal Caudal Potencia Nominal Velocidad Año de Fabricación
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Hydro Vevey 2233 83 metros. 20 m3/s. 17 MW. 400 rpm. 1997
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Siemens 1DH6035-3WF09-Z 20000/22000 KVA 0.85 10500 V. 1100 A. 60 Hz. 400 rpm. 3 fases 1997
GENERADOR (2) Marca Tipo Potencia Nominal Max. Factor de Pot. Nominal Tensión Normal Corriente Nominal Frecuencia Nominal Velocidad Nominal Nº Fases Año de Fabricación
TRANSFORMADOR DE POTENCIA (2) Marca Tipo Nº Fases Frecuencia
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Siemens TLUN 7448 3 60 Hz
Instalación Normas Año de Fabricación Capacidad Nominal (Kva) ONAN / ONAF Tensión Nominal (V) ONAN / ONAF Masa Total
: : :
Exterior IEC 76 1996
: : : :
20000 / 25000 60000 / 10500 33390 Kg.
Motor Diésel Marca Origen
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Volvo Penta Germany
Generador Marca Origen Potencia Total Voltaje Frecuencia Nº Fases Cos (PF) Velocidad
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Leroy Somer (LS) Francia 268.6 KVA 480 Voltios 60 Hz 3 Fases 0.80 1800 rpm
GRUPO AUXILIAR (1)
6. CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN En cuanto a Obras de Generación de Energía Eléctrica, se han ejecutado las siguientes: Mini central Gallito Ciego, con una potencia instalada de 220 KW y la Central Hidroeléctrica Gallito Ciego, que posee una potencia instalada de 34 mega watts (MW) y una potencia efectiva de 38.14 MW. Su producción anual es de 150 giga watts-hora. Para generar la electricidad, cuenta con dos turbinas Francis de eje vertical, las cuales giran al recibir el agua que cae desde una altura bruta de 83 metros, con un caudal de 42 metros cúbicos por segundo.
7. SISTEMA DE CONTROL Todo el control de la C.H. Gallito Ciego es un sistema electrónico avanzado. El sistema de Control de la central se realiza mediante un sistema de Controladores Lógicos Programables (PLC), el cual consta de una estación maestra y una estación esclavo (stand by), que trabajan en forma redundante por la salida de la estación maestra. La estación esclavo (Stand by) opera como un sistema de apoyo de emergencia, en caso de falla de la estación maestra.
Este PLC utiliza un programa llamado Step 5, el cual permite controlar toda la información recibida a través de módulos de entradas analógicas (temperaturas, presión, tensiones, corrientes, etc.) y gobernar cada uno de los sistemas auxiliares de cada unidad para el normal desarrollo de la secuencia de arranque.
8. IMPACTO AMBIENTAL DE LA RESERVA GALLITO CIEGO Dentro de los impactos negativos que se produjo en la construcción de la presa se menciona la sepultación de los poblados de Monte Grande y Chungal, aguas arriba del reservorio. Las personas de dichos poblados fueron reubicados en el actual poblado de Cuidad de Dios, en la bifurcación de la Panamericana Norte hacia Cajamarca. Años anteriores al inicio de las obras de construcción, la zona donde actualmente se encuentra la represa se caracterizaba por ser un valle camaronero. El camarón dentro de su ciclo biológico, suele desovar en el mar para luego nadar cuesta arriba de los ríos hasta aproximadamente 1500 m.s.n.m. La represa se encuentra en los 400 m.s.n.m. aproximadamente, lo cual significa un impedimento para que el camarón pueda continuar su ciclo biológico.
9. CONCLUSIONES La represa de Gallito Ciego tiene una mayor potencialidad en cuanto uso eficiente del agua en la agricultura. La represa está construida de una manera adecuada bajo términos hidrológicos, pero bajo términos de sedimentos, no ha sido construida adecuadamente. Los sedimentos y la posible escasez del agua debido al cambio climático global son los posibles problemas que podrán alterar el cauce del agua y la gestión del Proyecto. La actual forma de adquisición de agua por parte de los agricultores, ya sea formal o ilegal, y los intereses políticos de los mandataros, están generando conflictos sociales en la zona y en el uso eficiente del agua.
10. BIBLIOGRAFIA http://www.pejeza.gob.pe http://www.clubdeexploradores.org/perueGallitoCiego.htm ROJAS, GODOFREDO. Manejo y aprovechamiento del agua en la cuenca del río Jequetepeque.
11. ANEXOS
UBICACIÓN DE LA REPRESA GALLITO CIEGO
REPRESA GALLITO CIEGO
CASA DE MAQUINAS
SISTEMA DE COMPUERTAS
PATIO DE LLAVES Y CASA DE MAQUINAS
INTERIOR DE CASA DE MAQUINAS
TURBINAS PELTON
GENERADOR DE VOLTAJE
TRANSFORMADOR DE POTENCIA
