Proyecto de obra civil para aprovechamiento hidroeléctrico en el río Cabriel en el T.M. de Pajaroncillo (Cuenca). Desarrollo de la presa de derivación

Abstract

[EN] The Project consists of 4 distinct parts: Previous studies, Diversion dam development, diversion waterway development and Hydropower plant development.

In the first one we find all the previous dimensioning that is realized in small flowing hydropower exploitation, such as: design flow, the considered design height, the turbine type, number and it's shaft orientation.

In the second one we find the dimensioning and calculation of the diversion dam. To secure the dam stability, the sliding, overturning and sinking stability were calculated. Also in this phase the drain tube consisting in a square tube with a penstock, which allows the water to flow in open channel trough the dam, were calculated. In the end, we have the calculations of the channel used to derivate the river stream while construction.

In the third one we find the hydraulic calculation of the derivation channel, and the load deposit during the design phase, including their dimensioning. On the other hand, we have the pressure pipeline that was calculated to resist the ram effect.

In the fourth and last, we find the hydropower plant building calculations, which is completely made of precast concrete elements, except for the foundation. Also we have the dimensioning and calculation of the turbine (a Kaplan with double regulation system) which is going to be used in the plant. Electrical equipment provision and characteristics is also included. At last we have the connection with the river, which has been done with a small deposit and a square section concrete pipe.

[ES] El proyecto realizado consta de 4 parte diferenciadas: Estudios previos, Desarrollo de la presa de derivación, Desarrollo del canal en derivación y Desarrollo de la central hidroeléctrica.

En la primera podemos encontrar todos los predimensionamientos que se realizan en una minicentral hidroeléctrica fluyente, como: caudal de diseño, la altura de diseño considerada, el tipo de turbina, número y orientación del eje de la misma.

En la segunda tenemos el dimensionamiento y el cálculo de estabilidad de la presa de derivación. Para asegurar la estabilidad de la presa, se calculó la estabilidad frente a deslizamiento, la estabilidad a vuelco y la estabilidad a hundimiento. Además en esta fase también se calculó el desagüe de fondo compuesto por un colector cuadrado y un compuerta de tajadera, que dejan pasar el agua en lámina libre a través de la presa. Por último, tenemos los cálculos del canal que se utiliza para derivar la presa durante su construcción.

En la tercera se desarrolla el cálculo hidráulico del canal en derivación y de la cámara de carga durante la fase de diseño, así como el dimensionamiento y geometría de los mismos. Por otro lado, tenemos la tubería forzada que se calculó en base a las pérdidas energéticas asociadas y a poder resistir el fenómeno de golpe de ariete.

En la cuarta y última fase se han realizado los cálculos resistentes de la central hidroeléctrica, la cual es completamente prefabricada a excepción de la cimentación. Por otro lado tenemos el dimensionamiento y cálculo de la turbina (Kaplan de doble regulación) que se va a equipar en el interior de la central. Además se incluyen la disposición de los elementos eléctricos de dentro de la central y la elección de los mismos. Por último, tenemos el retorno del agua al río, que se ha hecho con una cámara de rotura de carga y un colector de sección cuadrada.

[CA] El projecte realitzat consta de 4 part diferenciades: Estudis previs, Desenrotllament de la presa de derivació, Desenrotllament del canal en derivació i Desenrotllament de la central hidroelèctrica.

En la primera podem trobar tots els predimensionamientos que es realitzen en una minicentral hidroelèctrica fluent, com: cabal de disseny, l'altura de disseny considerada, el tipus de turbina, número i orientació de l'eix de la mateixa

En la segona tenim el dimensionamiento i el càlcul d'estabilitat de la presa de derivació. Per a assegurar l'estabilitat de la presa, es va calcular l'estabilitat enfront de lliscament, l'estabilitat a bolcada i l'estabilitat a afonament.

A més en esta fase també es va calcular el desaigüe de fons compost per un col'lector quadrat i un comporta de mitjalluna, que deixen passar l'aigua en làmina lliure a través de la presa. Finalment, tenim els càlculs del canal que s'utilitza per a derivar la presa durant la seua construcció.

En la tercera es desenrotlla el càlcul hidràulic del canal en derivació i de la cambra de càrrega durant la fase de disseny, així com el dimensionamiento i geometria dels mateixos. D'altra banda, tenim la canonada forçada que es va calcular basant-se en les pèrdues energètiques associades i a poder resistir el fenomen de colp d'ariet.

En la quarta i última fase s'han realitzat els càlculs resistents de la central hidroelèctrica, la qual és completament prefabricada a excepció de la fonamentació. Per un altre costat tenim el dimensionamiento i càlcul de la turbina (Kaplan de doble regulació) que es va a equipar en l'interior de la central. A més s'inclouen la disposició dels elements elèctrics de dins de la central i l'elecció dels mateixos. Finalment, tenim el retorn de l'aigua al riu, que s'ha fet amb una cambra de ruptura de càrrega i un col'lector de secció quadrada.