Presa Presidente Nestor Kirchner
La presa Pte. Néstor Kirchner es del tipo CFRD (concrete face rockfill dam), es decir, una presa de materiales sueltos con pantalla de hormigón, construida con materiales naturales procedentes de yacimientos cercanos al lugar. Presenta una presa principal que cierra el cauce del río y la mayor parte del valle extendiéndose desde la margen derecha, donde la misma presenta una curvatura hacia aguas arriba, hasta alcanzar las obras de hormigón cubriendo una longitud total de unos 1250 m. La margen izquierda se cierra con una presa curva que se extiende desde las obras de hormigón hacia aguas arriba hasta su empotramiento en la margen izquierda con una longitud total de unos 655 m. El coronamiento posee un ancho de 12 m, a un nivel de 180,6 mIGN. Sobre el mismo se dispone de una calzada pavimentada de 7,30 m, con su correspondiente vereda de 2,00 m. Hacia aguas arriba, se coloca un muro rompeolas que también cumple la función de baranda. El volumen de terraplén es de aproximadamente 10 millones de metros cúbicos. La altura de la presa desde su coronamiento hasta el fondo del cauce es de 68 m.
Planta general de las obras
La pantalla de hormigón se materializa mediante losas de 15 m de ancho y 0,35 m de espesor, con juntas verticales entre losas.
En particular, esta presa se funda sobre el aluvión del río. Por este motivo, se ejecutará un muro colado de hormigón armado de 0,80 m de espesor, ejecutado por medio de paneles de 6,00 m de ancho con el objetivo de efectuar el cierre del escurrimiento subterráneo. Se prevé que este muro penetre en la roca una profundidad de 7 m, aunque este valor deberá ser ajustado en la ingeniería de detalle.
Obra de descarga
Los órganos de seguridad se materializan mediante una obra de descarga que incluye al vertedero, los descargadores de fondo y medio fondo, la obra de desvío y la obra de disipación de energía. A la derecha de la obra de descarga se integra un muro de ala como contención y empalme con la presa principal. La obra de descarga se ubica en la margen izquierda sobre un sector del valle, en la margen izquierda junto con la obra de la central en el extremo del cierre.
NK – Corte de la obra de descarga
Sus características principales son:
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4 vanos de vertedero superficial de 12 m de ancho, con cresta a cota 167.5 m equipado con compuertas de 9.5 m de altura diseñados para descargar la crecida asociada según el Pliego a 10.000 años de recurrencia de 4163 m3/s con una cota de embalse de 179.3 m.
El diseño propone una rápida escalonada, protegida con la incorporación de un aireador al inicio de la misma, que logra reducir significativamente la potencia a disipar en el cuenco disipador. La disipación final es realizada por medio de un resalto hidráulico en un cuenco ubicado a cota +97 m y de 100 m de longitud. Aguas abajo del cuenco se realizará una obra de protección.
El cuenco presenta un muro central que divide el vertedero en dos, permitiendo, entre otras cosas, la posibilidad de cerrar medio vertedero para la inspección, mantenimiento o reparación por períodos prolongados sin anular la capacidad de descarga del proyecto.
También es de notar que la capacidad de descarga de diseño estipulada ha resultado compatible con las recientes determinaciones de los hidrogramas de Crecida Máxima Probable desarrollados. Incluso, de acuerdo con las recomendaciones para este tipo de obras, se han realizado análisis de situaciones de falla de equipamiento mecánico lo que permite concluir que el proyecto muestra una gran flexibilidad y robustez en relación con su capacidad de descarga por el vertedero, tanto en el caso que se encuentren todas sus compuertas operativas como en el caso de falla de una de ellas.
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4 descargadores de Fondo con capacidad de 1400 m3/s para la cota 176.5 m. Los descargadores de fondo presentan compuertas radiales de 3 m x 4 m con un umbral a cota 122 m y compuertas planas de guardia aguas arriba. Además, está previsto la construcción de una guía para poder materializar un tercer cierre para permitir su mantenimiento general.
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4 descargadores Auxiliares de Medio Fondo para complementar la capacidad de descarga de fondo a ser utilizados sólo y eventualmente durante la operación del llenado del embalse y ante la necesidad de una operación de vaciado de emergencia. Son conductos de 4 m x 5 m con un umbral a cota 150 m. Presentan una capacidad de 1400 m3/s a cota 176.5 mIGN.
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4 conductos de desvío con capacidad de 2100 m3/s para cota aproximadamente 121 m. Son conductos de 8 m x 10 m con un umbral a cota 100 m que funcionarán para todo el rango operativo a presión debido a ubicarse por debajo de la cota mínima de restitución. Cada conducto presenta dos tomas de 4 m x 10 m para permitir su cierre desde aguas arriba y poder finalmente ser taponados.
Obras de Toma para la Casa de Máquinas
La obra de toma posee la función de recibir el agua y posteriormente, mediante las tuberías forzadas, conducirla hacia la casa de máquinas. Consiste en una estructura de hormigón de gravedad de 5 bloques de 27 m de ancho cada uno donde se incorpora la toma con rejas de protección con una embocadura acampanada convergente a una sección de 9 m de diámetro donde comienza la tubería de presión del mismo diámetro. Se contempla una compuerta de emergencia, y una recata que posibilita la instalación de ataguías para realizar mantenimiento. Luego, el caudal
recorre una transición desde una sección rectangular hacia la sección circular de 9 m de diámetro, coincidente con las dimensiones de la tubería forzada, que posee una longitud de aproximadamente 100 m hasta su conexión con las turbinas ubicadas en la casa de máquinas.
Esta estructura, en su coronamiento, es recorrida longitudinalmente por una grúa pórtico. Posee la capacidad de manipular las rejas y los juegos de ataguías. Asimismo, otorga la posibilidad de facilitar el montaje y mantenimiento de las compuertas del cierre de emergencia con su respectivo sistema de accionamiento.
NK - Obra de toma
Casa de Máquinas
La casa de máquinas es una estructura de hormigón armado, ubicada a pie de presa, con una superestructura de cerramiento, a partir del nivel de techo de los generadores que se materializa mediante una estructura metálica. Se compone de un sector principal constituido por 5 módulos de 27 m de ancho cada uno, donde se alojan los 5 grupos turbogeneradores tipo Francis de 190 MW para un caudal de 350 m3/s, totalizando una capacidad de turbinado total de 1750 m3/s, la nave de montaje de 48 m y una nave auxiliar de servicios de 12 m de ancho. Hacia aguas abajo, por encima del nivel de generadores se encuentra el sector de emplazamiento de transformadores y por debajo las galerías eléctricas y mecánicas.
El acceso principal se realiza desde el extremo de margen derecha, donde se ubica la nave de montaje. En el otro extremo se encuentra un área de soporte a las operaciones y la sala de control.
A nivel 123,77 m IGN, se encuentra la sala de generadores. Por sobre la misma se encuentra un puente grúa, equipado con un gancho principal y un gancho auxiliar, que se desplaza sobre las unidades y la nave de montaje. Este equipamiento se utiliza tanto para el montaje como para tareas de mantenimiento. En el sector exterior, se ubican 3 transformadores con sus respectivos pórticos de salida. Hacia aguas abajo se encuentra un pórtico grúa que se utiliza para la colocación de las ataguías del tubo de aspiración, cuando así lo requieran las tareas de mantenimiento.
En niveles inferiores se ubican dos galerías eléctricas, donde desarrollan su recorrido las barras de salida hacia los transformadores. Adicionalmente se ubican los diversos equipos eléctricos, como tableros, que acompañan a las instalaciones de este tipo. En un nivel inferior se ha proyectado una galería mecánica. En la misma se distribuyen los distintos sistemas auxiliares como, por ejemplo, circuitos de aire comprimido, aceite, agua, etc. A su vez, se dispone de áreas que podrán ser utilizadas como talleres, tanto eléctricos como mecánicos o, por ejemplo, pañoles donde se almacenan repuestos.
El Canal de Fuga de la Central comparte su muro derecho con el del cuenco disipador de la obra de descarga. Finalmente, el canal de descarga de la central está unificado con el de la obra de descarga.
NK - Sección típica de la casa de máquinas
Escala de Peces
La presa está diseñada con una escala para transferencia de peces, cuyo objeto es posibilitar la migración hacia aguas arriba de la fauna íctica. A partir del prediseño disponible, se seguirán los lineamientos de ingeniería de la escala de JC que ha sido adaptada y mejorada.
Obra de desvío
Para posibilitar la construcción de la presa, el río será desviado sobre la margen izquierda a través de un canal con una capacidad de conducción de 2.100 m3/s, correspondiente a un caudal de recurrencia de 25 años. El desvío es un proceso que se subdivide en cuatro etapas:
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Excavación en roca del canal sobre la margen izquierda, emplazando dos ataguías de materiales sueltos aguas arriba y aguas debajo de este para que el canal quede aislado del río;
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Construcción de la estructura del canal en hormigón armado;
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Apertura de ambas ataguías y cierre del río, para promover el escurrimiento del agua por el desvío, de manera tal que la zona de obra quede seca para poder realizar los trabajos. Una vez que la obra civil haya concluido se procede a la etapa siguiente;
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Cierre de cuatro de los ocho módulos del canal y transformación de los cuatro restantes en el descargador de fondo de la presa.