eia ch lluta lluclla

Estudio de Impacto Ambiental de las Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla

UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIAUNIDAD DE POSTGRADO

MAESTRIA INGENIERIA DE MANTENIMEINTO

CURSO: GESTION DEL MEDIO AMBIENTE EN MANTENIMIENTO

TEMA: ESTUDIO IMPACTO IMPACTO AMBIENTAL DE LA CENTRALES HIDROELECTRICAS DE LLUTA Y LLUCLLA

ALUMNOS: MARIO VALENCIA SALAS MARCO CARPIO RIVERA

AUGUSTO CACERSE ÑUNEZ CARLOS DUEÑAS ROBLES

AREQUIPA- PERU2014

http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=ucsm&source=images&cd=&cad=rja&docid=55itenWewvv8hM&tbnid=wCfnS00QzyKkXM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.markitopoder.net/2012/01/radio-ucsm.html&ei=CwBVUfH5A-Lq0wHGp4HADA&bvm=bv.44442042,d.dmg&psig=AFQjCNGNbFXaou8ahJXLMXE-uY0TA-7-XA&ust=1364611461057960%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5


CONTENIDO

1.0 INTRODUCCION1.1 Antecedentes1.2 Ubicación del Área de Estudio1.3 Determinación del Área de Estudio1.4 Accesibilidad

2.0 OBJETIVOS2.1 Objetivo General2.2 Objetivos Específicos

3.0 MARCO LEGAL

4.0 DIAGNOSTICO AMBIENTAL

5.0 DESCRIPCION DEL PROYECTO

5.1 Generalidades5.2 Ubicación del Proyecto5.3 Esquema General del Proyecto5.4 Descripción de los Componentes del Proyecto5.5 Mano de Obra5.6 Costo del Proyecto

6.0 EVALUACION DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES POTENCIALES

7.0 PLAN DE MANEJO AMBIENTAL

8.0 PROGRAMA DE MONITOREO

9.0 PLAN DE CONTINGENCIA

10.0 PLAN DE ABANDONO

11.0 PLAN DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL

12.0 PARTICIPACION CIUDADANA

13.0 PLAN DE RELACIONES COMUNITARIAS

14.0 COSTO - BENEFICIO DEL PROYECTO

ANEXOS


1.0 INTRODUCCION

1.1 Antecedentes

La Dirección General de Electricidad del Ministerio de Energía y Minas, luego de haber verificado y evaluado que la Empresa de Generación Eléctrica de Arequipa S.A. (EGASA) ha cumplido con los requisitos establecidos en la Ley de Concesiones Eléctricas y su Reglamento, otorga la Concesión Temporal a EGASA del Proyecto de las Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla.

En cumplimiento con la normatividad ambiental vigente es necesaria la elaboración del Estudio de Preinversión y Obtención de la Viabilidad Técnico Económica de las Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla y Sistema de Evacuación de Energía, así como la elaboración del Estudio de Impacto Ambiental (EIA) del Proyecto Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla.

1.2 Ubicación del Área de Estudio

El Proyecto de las Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla se encuentra ubicado entre las provincias de Caylloma y Arequipa, departamento de Arequipa, el área de influencia del Proyecto involucra a los Distritos de Lluta y Santa Isabel de Siguas. En la cuenca del río Siguas, como se muestra en la Figura Nº 01.

Geográficamente el área de estudio está enmarcada en las coordenadas siguientes:

8’239,066 a 8’252,890 metros Norte y

173,030 a 191,844 metros Este

1.3 Determinación del Área de Estudio

1.3.1 Área de Influencia Directa

El área de influencia directa para el Proyecto Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla solo se circunscribe al ámbito del canal del túnel terminal de derivación Colca-Siguas, los túneles de aducción de las centrales hidroeléctricas de Lluta I, Lluta II y Lluclla, campamentos, canteras, depósitos de desmontes, carreteras de acceso, área del reservorio Petaqueros, el tramo de la tubería, la bocatoma de Lluclla, el reservorio de compensación.


EMPRESA DE GENERACION ELÉCTRICA DE AREQUIPA

S.A.ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTALCENTRALES HIDROELÉCTRICAS

DE LLUTA Y LLUCLLAMAPA DE UBICACIONFecha : Julio del 2,009Figura

Nº 01

75°00’ 74°00’ 73°00’ 72°00’ 71°00’

75°00’ 74°00’ 73°00’ 72°00’ 71°00’

15°0

0’16

°00’

17°0

0’

15°00’16°00’

17°00’

N

AREA DE ESTUDIO


1.3.2 Área de Influencia Indirecta

El área de influencia indirecta, en proyectos de esta naturaleza, sé amplia a mayores ámbitos, se ha tomado como concepto de cuencas hidrográficas en este caso es la cuenca hidrográfica del río Sihuas desde el lugar de descarga de las aguas turbinadas en el reservorio de compensación hasta la divisoria de agua del río Lluta.

Este ámbito de estudio se ha definido en el Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto de las Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla, y tiene una extensión de 75,607.25 hectáreas.

1.4 Accesibilidad

El área del Proyecto es accesible desde la ciudad de Lima se llega a la ciudad de Arequipa por dos medios de transporte: una por vía aérea se llega al Aeropuerto Rodríguez Ballon, y la otra vía es la terrestre a través de la carretera panamericana sur, que tiene una longitud de 1,009 kilómetros. Desde la ciudad de Arequipa se llega al área del Proyecto por la carretera panamericana sur hasta El Pedregal que tiene una longitud de 110 Km. Luego sé continua por una carretera afirmada hasta el túnel terminal del Proyecto Majes en Querque (70 Km), asimismo en el Km 55 se encuentra el desvío al pueblo de Lluta que es una carretera afirmada de 12 Km de longitud de donde se proyecta llegar a las centrales de Lluta 1 y Lluta 2. Mientras que a la Central de Lluclla se llega por una carretera afirmada desde el puente sobre el río Siguas de 23 Km.

En el Cuadro Nº 01 se presentan las distancias entres las principales localidades cercanas al área del Proyecto, y espacialmente se muestra en el Plano Nº IP-03.

Cuadro Nº 01Distancias entre las Principales Localidades Cercanas al Proyecto

Principales Localidades

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Yur

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Llu

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Lima - 1010 1054 1121 1153 982 906 900 913 929 970Arequipa 1010 - 44 111 143 192 104 110 111 127 180Yura 1054 44 - 67 99 110 148 154 155 171 157Huanca 1121 111 67 - 32 43 135 125 138 154 90Taya 1153 143 99 32 - 11 99 93 106 122 58Lluta 982 192 110 43 11 - 88 82 95 111 47Tambillo 906 104 148 135 99 88 - 6 7 23 76El Pedregal 900 110 154 125 93 82 6 - 13 129 70Santa Isabel de Siguas 913 111 155 138 106 95 7 13 - 16 83Pitay 929 127 171 154 122 111 23 29 16 - 99Querque 970 180 157 90 58 47 76 70 83 99Fuente: Dirección Regional de Transportes y Comunicaciones de Arequipa.


2.0 OBJETIVOS

2.1 Objetivo General

El objetivo del presente Estudio de Impacto Ambiental (EIA) del Proyecto de las Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla es identificar y evaluar los impactos ambientales potenciales. El presente Estudio de Impacto Ambiental proporciona una descripción del ambiente existente (natural y socioeconómico) en el lugar del proyecto y en la región, interpreta y analiza la naturaleza y magnitud de los impactos ambientales potenciales que pudieran resultar de las actividades propuestas y describe y evalúa la efectividad de las medidas operativas planeadas para mitigar los impactos potenciales.

Estableciendo la sustentabilidad ambiental y los medios para su inserción en armonía con la naturaleza, el desarrollo económico y el bienestar social en el área de estudio.

2.2 Objetivos Específicos

Los objetivos son:

a) Establecer el área de influencia ambiental del Proyecto Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla, para la cual se elaborará el estudio de línea de base ambiental.

b) Elaborar el diagnóstico ambiental multidisciplinario (medio físico, medio biológico, medio socioeconómico y cultural) del ámbito de influencia directa e indirecta del área del Proyecto cuenca del río Siguas; determinando la situación ambiental actual, antes de la ejecución del Proyecto.

c) Analizar el marco legal ambiental aplicable, de acuerdo a las características ambientales y los componentes del Proyecto de las Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla.

d) Identificar y evaluar los impactos ambientales potenciales positivos y negativos para las etapas de construcción, operación y abandono del Proyecto de las Centrales Hidroeléctricas de Lluta y Lluclla.

e) Diseñar un Plan de Manejo Socio Ambiental donde se establezca un conjunto de programas que contengan las medidas preventivas, correctivas, y de mitigación para los impactos ambientalmente significativos del proyecto, de manera tal que se garantice su sostenibilidad. El plan contemplará el manejo ambiental antes, durante y después de la puesta en marcha del proyecto.

f) Implementar y desarrollar un programa de monitoreo, a fin de garantizar la protección ambiental, durante las etapas de construcción y funcionamiento del proyecto.

g) Establecer el programa de abandono de obras, que permita asegurar la recuperación del paisaje y medio ambiente afectado.


5.0 DESCRIPCION DEL PROYECTO

5.1 Características Generales de las CC.HH. Lluta y Lluclla

El Proyecto de Irrigación Majes dispone de una altura de salto aprovechable de unos 1,800 m comprendidos entre la salida del túnel terminal existente en la elevación 3,584 m.s.n.m. y la toma en el río Siguas prevista para la derivación del canal de riego de las pampas de Siguas que estará ubicada en la elevación 1,780 m.s.n.m. aproximadamente. En este recorrido se han proyectado las centrales hidroeléctricas Lluta I, Lluta II y Lluclla..

El Proyecto de la Central Hidroeléctrica Lluta I corresponde al desarrollo de la primera de las tres centrales hidroeléctricas que fueron establecidas en el estudio de alternativas para la definición del aprovechamiento hidroenergético más conveniente de la caída disponible en el Proyecto de Irrigación Majes antes mencionada.

La central hidroeléctrica Lluta I se desarrolla entre altitudes de 3,584 y 2,815 m.s.n.m. en una zona de topografía accidentada y con accesos difíciles estando estos conformados principalmente por el camino de acceso a las obras de cabecera del proyecto Majes que se aproxima en diferentes puntos a la zona alta del proyecto y el camino que accede a la población de Lluta que se aproxima a la zona de la casa de maquinas.

La central hidroeléctrica Lluta II ha sido concebida como una extensión de Lluta I y se desarrolla entre las altitudes 2,815 y 2,620 m.s.n.m. La concepción de Lluta II es que sea tratada como una extensión de la C.H. Lluta I, por esta razón la descarga de LLuta I se conecta directamente al canal de aducción de LLuta II y no se ha previsto una obra de toma en el río ni un desarenador adicional. De esta manera se mantiene el salto en Lluta II y también se mantiene la flexibilidad de operación pues aún en el caso que salga de operación un grupo en Lluta I, se puede mantener la generación en Lluta II al 50% de su potencia.

Por su parte la Central Hidroeléctrica Lluclla corresponde al desarrollo de la mejor central de las tres centrales hidroeléctricas que fueron establecidas en el estudio de prefactibilidad para la definición del aprovechamiento hidroenergético más conveniente de la caída disponible en el Proyecto de Irrigación Majes antes mencionada.

La central hidroeléctrica Lluclla se desarrolla entre altitudes de 2,603 y 1,750 m.s.n.m. en una zona de topografía accidentada y con accesos limitados estando estos conformados principalmente por el camino de acceso a las obras de cabecera del proyecto Majes que se aproxima en diferentes puntos a la zona alta del proyecto y el camino que accede a la población de Lluta que se aproxima a la zona de la captación así como un camino hacia la población de Lluclla cerca de la casa de máquinas y contraembalse.

Las características generales de las tres centrales hidroeléctricas que conforman el proyecto son las siguientes:

Central Hidroeléctrica Lluta I

Altura bruta de caída desde el reservorio 752.4 mAltura neta de caída 733.15 mCaudal de diseño 34.0 m3/sPotencia instalada 214.37 MWNumero de unidades de generación 2Tipo de turbinas Pelton


Central Hidroeléctrica Lluta II

Altura bruta de caída desde la cámara de carga 191.05 mAltura neta de caída 179.45 mCaudal de diseño 34.0 m3/sPotencia instalada 52.47 MWNumero de unidades de generación 1Tipo de turbinas Francis

Central Hidroeléctrica Lluclla

Caída bruta 850.5 mCaída neta 804.3 mCaudal de diseño 34.0 m3/sPotencia instalada 238.4 MWNúmero de unidades de generación 2Tipo de turbinas Pelton

5.2 Esquema de Desarrollo de las Centrales

La concepción del esquema de desarrollo considera los siguientes aspectos:

Las descargas de agua del túnel de trasvase del proyecto Majes provienen de dos embalses de regulación estacional, (uno actual y otro futuro), desde los cuales discurren por cauces naturales hasta su ingreso al túnel de trasvase en la bocatoma Tuti. La salida del túnel se encuentra en la quebrada Huasamayo. El esquema hidráulico de la central Lluta I se inicia entonces en la salida del túnel de trasvase.

Los caudales para el Proyecto Majes son modulados a lo largo del año de acuerdo a las demandas globales de riego de dicho proyecto, por tanto se tiene una variabilidad mensual de los caudales disponibles para generación hidroeléctrica de 34 m3/s a 27.3 m3/s que corresponden a los meses de máxima y mínima demanda de riego respectivamente. Por otra parte, las dimensiones de la estructura de control de sólidos de la bocatoma Tuti no asegura la retención de arena menor de 0.7 mm, siendo propiamente un desgravador.

Bajo las condiciones señaladas se ha previsto efectuar el desarenado de los caudales derivados y conducirlos hasta un reservorio de acumulación desde el cual se inicia la captación propiamente dicha de la central hidroeléctrica. El reservorio tiene por objeto dotar de mayor flexibilidad a la operación de la central y minimizar el volumen de agua sin turbinar.

El volumen necesario del reservorio para este propósito depende de varios aspectos de carácter técnico y económico y, en el presente caso en que prosiguen aguas abajo dos centrales en cascada, depende también que dichas centrales puedan disponer de estos volúmenes. Teniendo en cuenta los aspectos señalados se ha determinado un volumen útil de reservorio de 1’000,000 m3 que corresponde a una reserva que cubre el suministro del caudal máximo de 34 m3/s durante 8 horas.

Bajo el mismo criterio de conseguir flexibilidad de operación de la central, es conveniente también que la conducción presurizada se inicie en el reservorio de compensación, de manera que se obtiene una respuesta directa desde el reservorio a las variaciones de caudal demandado por las turbinas.


Las condiciones topográficas y geofísicas de la zona hacen necesario disponer las obras de conducción en subterráneo en su mayor parte, por tanto el esquema es típico de esta forma de aprovechamiento conformado por una conducción en galería a baja presión conectada al reservorio en el extremo de aguas arriba y a una chimenea de equilibrio en el otro extremo donde se inicia la conducción a alta presión hasta la casa de maquinas.

Lógicamente conviene que la mayor parte de la conducción se encuentre a baja presión, pues la conducción a alta presión siempre es más costosa y también porque sus perdidas de carga son mayores. En el presente esquema, el impedimento para minimizar la longitud del tramo de alta presión es que la altura topográfica del terreno, necesaria para la ubicación de la chimenea de equilibrio, se extiende solo hasta 2.75 km aguas abajo del reservorio, por tal motivo esta estructura se encuentra muy próxima al punto medio entre el reservorio y la descarga en el río.

La zona donde se ubica la casa de maquinas es una ladera con inclinación cercana a 45º que desciende hacia la margen derecha del río Lluta, esta conformada por rocas cuarcitas, areniscas y lutitas de la formación Labra. La acusada pendiente del terreno así como la conformación rocosa aparente, conducen a adoptar el tipo de casa de maquinas subterránea, la cual se ha dispuesto a 300 m de distancia del rio Lluta.

La C H Lluta II que se inicia inmediatamente aguas abajo de la C H Lluta I estará conectada a esta mediante un canal que se inicia a la salida del túnel de descarga de la C H Lluta I.

5.3 Central Hidroeléctrica Lluta I

Las obras hidráulicas del proyecto tienen una capacidad de 34 m3/s, Esquema de la Central Hidroeléctrica Lluta I, comprenden un primer tramo de conducción a gravedad de 10.09 km de longitud, con orientación Norte Sur entre la salida del túnel terminal del proyecto Majes, en la quebrada Huasamayo donde se ubica la estructura de toma y desarenador y, un punto de la quebrada Petaqueros donde se ubica el reservorio de acumulación del mismo nombre.

El segundo tramo tiene orientación Este Oeste y unos 5 km de longitud, comprendido entre el reservorio de Petaqueros y el punto de descarga de los caudales turbinados. En este tramo se desarrolla la conducción a presión y la casa de maquinas.

5.3.1 Tramo de conducción a gravedad Huasamayo - Petaqueros

Este tramo se inicia en la estructura de salida del túnel de trasvase del Proyecto Majes, la misma que en la actualidad descarga en la quebrada Huasamayo la cual confluye al río Lluta. La conducción Huasamayo - Petaqueros a gravedad esta conformado por la estructura de conexión con la conducción existente, seguida de un canal de 0.80 km de longitud y finalmente un túnel de 9.16 km de longitud. Las obras hidráulicas que comprende son las siguientes.

Toma Huasamayo

Canal y cruce de quebrada

Desarenador

Túnel

Estructura de entrega a Petaqueros


Toma Huasamayo

La descarga del túnel existente es una obra de concreto armado prevista para su conexión a la futura conducción de desarrollo hidroeléctrico mediante la instalación de compuertas de control. La estructura de compuertas es por tanto la obra inicial del proyecto hidroeléctrico a la que se ha denominado Toma Huasamayo. Esta conformada por una compuerta radial la cual normalmente permanece abierta. Al cerrarse la compuerta el agua rebosa por los aliviaderos laterales dispuestos en cada lado del canal y descargan a la quebrada Huasamayo.

Canal y cruce de quebrada

El canal es de sección rectangular de concreto armado, con longitud de 793 m incluyendo la estructura de cruce de una quebrada; atraviesa terreno coluvial antiguo hasta su proximidad al portal de ingreso al túnel donde atraviesa conglomerados de la formación Uchurca.

El canal debe atravesar la quebrada Tarucani. La rasante del canal se encuentra a unos 12 metros de altura sobre el fondo de esta quebrada, por tal motivo se ha dispuesto una estructura de cruce conformada por un sifón de concreto armado de sección rectangular. El sifón traspone la quebrada Tarucani apoyado en pilares a ambos lados de la misma, con 3.5 metros de luz libre de manera que existe un amplio margen para el paso de avenidas, la parte restante del sifón esta apoyado en terreno natural y en relleno compactado hasta 3 metros de altura máxima.

Luego del sifón se encuentra el desarenador, el mismo que abarca un tramo de 110 m de longitud, continuando la conducción en canal rectangular hasta trasponer una pequeña quebrada luego de la cual se encuentra el portal de ingreso de la conducción en túnel.

La razón de adoptar canal de sección rectangular de concreto armado en lugar de canal trapezoidal, obedece al criterio de conseguir mayor seguridad y duración de la obra civil, por una parte contra riesgo sísmico, debido a que la región es zona de alta sismicidad y por otra parte para conseguir mayor resistencia al intemperismo, el cual es severo en estas altitudes por los grandes cambios de temperatura que ocurren entre el día y la noche.

Desarenador y control de sedimentos finos

La posibilidad de efectuar el desarenamiento en el reservorio Petaqueros ha sido descartada porque no existen condiciones para la limpieza de la arena depositada es este. En efecto, las operaciones de purga conducirían a mayores pérdidas de agua y descensos de niveles de agua más frecuentes y acusados en el reservorio, factores ambos que inciden en la producción energética. Por tanto la eliminación de arena proveniente del trasvase se efectuara mediante un desarenador convencional.

Se espera sin embargo la deposición en el reservorio de una parte del material en suspensión que transporta la conducción en los meses del periodo de lluvias, pues la parte restante ingresara por la captación de la central hidroeléctrica. Bajo esta consideración se dispone un volumen muerto de 360,000 m3, pudiendo tomarse asimismo parte del volumen de útil sin mayor perjuicio para la función de compensación del reservorio. Se ha dispuesto además la ubicación de la descarga del túnel Huasamayo – Petaqueros cercana a la estructura de toma de la central; asimismo, la toma de la descarga de fondo se ha ubicado al pie de la captación de la central, de manera que puedan efectuarse operaciones esporádicas de limpia de sedimentos de esta zona.


El desarenador se ubica luego del sifón de cruce de la quebrada Tarucani donde las condiciones topográficas y geotécnicas del terreno son apropiadas.

Un sitio topográficamente mas aparente se encuentra en el tramo inicial del canal, luego de la toma de Huasamayo, sin embargo este sitio fue descartado por tratarse evidentemente del botadero de material no compactado proveniente de la excavación del túnel de trasvase.

El desarenador esta diseñado para retener partículas de arena hasta de 0.20 mm de diámetro medio, consta de cuatro naves para caudal de 8.50 m cada una, el sistema de purga es tipo Bieri, es decir de purga continua o intermitente según se requiera. Este tipo de purga es el mas eficiente conocido hasta la fecha. Las naves disponen de compuertas de control tanto en la entrada como en la salida. La evacuación de los caudales de purga se efectúa hacia una quebrada próxima, la misma que desemboca en la quebrada Huasamayo.

Túnel de Aducción

El túnel de aducción tiene 9.163 km de longitud, siendo el caudal de diseño de 34 m 3/s. La diferencia de niveles entre el inicio de la conducción y el reservorio de Petaqueros proporciona una pendiente de 0.0015, la misma que permite acercarse al diámetro mínimo constructivo para túneles largos con la consiguiente economía, siendo la sección adoptada en forma de herradura de 4.10 m de diámetro interior; esta proporciona una velocidad máxima de 2.99 m/s con flujo a pelo libre, siendo el tirante máximo de 3.08 m.

El túnel atraviesa en los primeros 4.5 km por conglomerados y clastos sedimentarios, siguiendo 2 km por calizas grises y finalmente por intercalaciones de areniscas, lutitas y cuarcitas. En base a estas características el túnel debe ser revestido en toda su longitud, tanto por consideraciones hidráulicas (reducción de la rugosidad) como por consideraciones de seguridad, pues con la velocidad del agua antes indicada y aun con menores velocidades se producirían erosiones en el tramo de conglomerados, así mismo los tramos en calizas y en lutitas serian atacados por el agua.

La descarga del túnel hacia el reservorio Petaqueros se realiza a través de un vertedero de control ubicado luego del portal de salida. La cresta del vertedero se encuentra en la elevación 3569.43 m.s.n.m., esta elevación determina a su vez el nivel de agua máximo de operación del reservorio (NAMO), de manera que aun en esta condición extrema queda asegurado el flujo libre normal en el tunel. El vertedero es seguido de una caída dentada, la cual desciende apoyada en el terreno hasta en fondo de la quebrada .

Reservorio de acumulación

El reservorio se obtiene mediante la construcción de una presa localizada en la quebrada Petaqueros donde el fondo de la quebrada se encuentra en la elevación 3530 m.s.n.m., este punto se encuentra justamente en la confluencia de la quebrada Petaqueros con una quebrada afluente en la margen derecha en la que se presenta mayor volumen de embalse.

El nivel máximo normal de operación del reservorio en la elevación 3567.90 m.s.n.m., es decir 1.53 m mas bajo que el namo, altura que corresponde a la carga de agua sobre el vertedero de demasías, de manera que el nivel de agua máximo normal de operación encuentra en la elevación 3467.90 m.s.n.m.

La cresta de la presa se encuentra en la elevación 3571.50 m.s.n.m., por tanto se tiene una altura de presa de 41.5 m y un volumen total de embalse de 1.360 millones de metros cúbicos.


La presa adoptada es del tipo de enrocado con cara de concreto, el volumen de la presa es de 680,420 m3. Los materiales utilizados en este tipo de presas son roca en mayor proporción y material para transiciones y filtros; todos estos materiales provendrán de excavaciones en el mismo vaso y del material proveniente de la excavación de los túneles Huasamayo-Petaqueros y el túnel de conducción a baja presión.

La presa estará apoyada en roca de la formación Labra conformada por cuarcitas, areniscas y lutitas. En el fondo de la quebrada Petaqueros es necesario retirar unos metros de espesor de material aluvial igualmente en la ladera del flanco izquierdo del vaso, donde la roca expuesta se encuentra bastante descompuesta, se espera encontrar roca sana a unos seis metro de profundidad. El fondo de la quebrada afluente así como la ladera que se encuentra entre las dos quebradas y la que conforma el flanco derecho del reservorio presentan roca sana a no más de 1 metro de profundidad.

La roca subyacente en el eje de presa y en el vaso es en general de resistencia mecánica adecuada, sin embargo investigaciones realizadas con anterioridad indican que la permeabilidad es relativamente alta y tendrá que ser controlada con una cortina de inyecciones a lo largo del plinto y la impermeabilización del vaso mediante geomembrana. La cubierta de impermeabilización debe extenderse en todo el reservorio hasta la elevación 2569.00 m.s.n.m., siendo la superficie del vaso en este nivel de 220,000 m2.

El aliviadero se encuentra en el estribo derecho de la presa, es de tipo vertededero lateral de 15 m de longitud y lamina vertiente de 1.40 m de altura. tiene capacidad de 44 m3/s, es decir igual al caudal de diseño de las conducciones sumado al caudal de la avenida de 100 años de periodo de retorno, el cual es de 10 m3/s.

El nivel de agua máximo normal de operación en el reservorio se encuentra en la elevación 3567.90 m.s.n.m. Considerando un volumen útil de un millón m3 se ha determinado el nivel de agua mínimo de operación en la elevación 3556.00 m.s.n.m.

Se ha incluido un desvío permanente de los caudales de la quebrada Petaqueros a fin de que estos no colmaten el reservorio con material sólido transportado por las quebradas durante avenidas época de a y también para evitar la posibilidad que durante avenidas importantes se produzca la resuspensión de arena o alto contenido de material en suspensión que ingresarían a la central hidroeléctrica con perjuicio de las turbinas.

El desvío permanente esta conformado por diques en el cauce las quebradas, estos desvían el agua hacia un canal que bordea el embalse por el flanco derecho hasta el extremo de aguas arriba del aliviadero de donde se conecta es este mediante una caída dentada. El canal tiene capacidad de 10 m3/s, es de sección trapezoidal revestido con concreto, con pendiente de 0.03% que proporciona una velocidad máxima de 2.72 m/s necesaria para transportar material sólido de acarreo.

Conducción a Baja Presión

La casa de maquinas esta constituida por dos cavernas paralelas. En la principal se ubican los equipos de generación, es decir turbinas y generadores con sus aparatos de regulación, mando y control, así como el área de montaje, la sala de mando de la central y los diferentes equipos auxiliares.

Esta caverna principal tiene como dimensiones generales 21.10 m de ancho, 54.80 m de longitud y 21.1 m de altura total.


La otra caverna alberga los transformadores y la sub estación elevadora. Tiene 11.20 m de ancho libre, 48.40 m de largo y 12.25 m de altura. Se encuentran la conducción a baja presión esta conformada por la estructura de captación, el túnel a baja presión y la chimenea de equilibrio.

La estructura de captación se inicia en una embocadura provista de reja gruesa seguida de un corto tramo en túnel hasta el pozo de compuertas donde de encuentran dos compuertas de ruedas, una de servicio y otra de operación, de 3.60 m de altura por 3.60 m de ancho. El umbral de las compuertas se encuentra en la elevación 3550.70 m.s.n.m.

El túnel a baja presión tiene longitud de 3.020 km es revestido, de sección herradura con diámetro de 4.10 m. El túnel se ha localizado siguiendo el alineamiento de la divisoria entre las quebradas Tintayquisma y Petaqueros; atraviesa por rocas de la formación Murco conformadas por areniscas, cuarcitas y lutitas.

La chimenea de equilibrio se ubica en el extremo de aguas abajo del túnel de baja presión es de tipo pozo vertical subterráneo de sección uniforme con estrangulamiento, el diámetro interno es de 4.00 m y la altura total de 54 m.

5.3.2 Conducción a Alta Presión

La conducción a alta presión tiene 2.710 km de longitud, se inicia en la chimenea de equilibrio de donde parte un primer tramo de conducto blindado subterráneo de 600 m, continua luego en tubería exterior descendiendo por la línea de cumbres en terreno de pendiente moderada hasta ingresar a un pique vertical de 333 m de altura cuyo pie conecta con la caverna de la casa de maquina a través de un conducto blindado de 50 m de longitud.

El diámetro de la tubería de presión es de 3.00 m en la parte superior o de menor presión, con longitud de 1802 m; sigue un tramo de 342 m de longitud inclinada con diámetro de 2.80 m, luego pique vertical de 245.5 m de altura y un tramo horizontal subterráneo de 220 m, estos últimos tramos con diámetro de 2.60 m. Los espesores de la chapa de acero son 20 mm, 36 y 54 mm respectivamente considerando acero de 2397 kg/cm2 de resistencia admisible a la tracción.

5.3.3 Casa de maquinas y obras conexas

La casa de maquinas se ubica en subterráneo a unos 300 m dentro de la ladera derecha del valle encañonado por donde recorre el río Lluta, a unos 2 km en línea recta del poblado de este mismo nombre.

La casa de maquinas esta constituida por dos cavernas paralelas separadas 40 m entre sí. En la caverna principal se ubican los equipos de generación, es decir turbinas y generadores con sus aparatos de regulación, mando y control, así como el área de montaje, la sala de mando de la central y los diferentes equipos auxiliares.

Esta caverna principal tiene como dimensiones generales 21.10 m de ancho, 54.80 m de longitud y 21.1 m de altura total.

La otra caverna alberga los transformadores y la sub estación elevadora tiene 11.20 m de ancho libre, 48.40 m de largo y 12.25 m de altura.


El equipo principal de generación esta constituido por dos grupos turbina-generador de eje vertical, con las siguientes características principales:

Turbina:

Tipo Pelton, eje vertical, cinco inyectores

Caudal de diseño 17.00 m3/s

Potencia nominal 107.2 MW

Velocidad de rotación 450 rpm

Las obras conexas están conformadas por la galería de descarga de 427 m, galería de acceso de 660 m, galería de cables de 115 m hasta su unión con la galería de acceso.

El patio de llaves se ubica a corta distancia de las bocas de salida de las galerías de descarga y de acceso, en el único espacio relativamente ancho existente entre el pie del cerro y el río Lluta. El túnel de cables comunica la caverna de transformadores con el patio de llaves.

5.4 Central Hidroeléctrica Lluta II

La C.H. Lluta II ha sido concebida como una extensión de la C.H. Lluta I. Por esta razón el canal de descarga de Lluta I se conecta directamente a la aducción de Lluta II prescindiendo de una obra de toma en el río y de un desarenador. De esta manera se logra conservar la integridad del salto total y al mismo tiempo se reducen los costos de la C.H. Lluta II que de por sí son relativamente más altos debido a condiciones geológicas desfavorables.

La C.H. Lluta II esta conformada por las siguientes obras:

Canal de aducción. Cámara de carga. Túnel de aducción a baja presión y chimenea de equilibrio. Conducción a alta presión. Casa de máquinas en superficie.

5.4.1 Canal de aducción

El canal de aducción se encuentra conectado directamente al túnel de descarga de la C.H. Lluta I. El canal es una estructura de concreto armado de sección rectangular apoyada sobre una plataforma excavada en la ladera de la margen derecha del río Lluta. De esta manera su trazo sigue las ondulaciones topográficas existentes tratando de minimizar los cortes necesarios para conformar la plataforma.

El canal atraviesa terrenos de cobertura coluvial debajo de los cuales se encuentra la formación Cachios del grupo Yura conformado por areniscas cuarzosas y lutitas. Estos terrenos se observan medianamente estables.

EL canal tiene una longitud de 900 m y atraviesa la quebrada Petaqueros sobre la cual se ha proyectado un puente que permite cruzarla.

El canal termina en una cámara de carga a partir de la cual continúa la conducción a presión.

5.4.2 Cámara de carga


La cámara de carga es un reservorio que permite el cambio de régimen del flujo, de pelo libre en el canal a presión en el túnel de aducción.

La cámara es una estructura conformada por muros y losas de concreto armado. Dispone de un vertedero de excedencias cuyo funcionamiento en necesario cuando disminuya o se paralice la generación en la C.H. Lluta II. Del mismo modo cuenta con una descarga de fondo que permita vaciar la cámara accionando una compuerta.

Cuenta con una estructura de captación hacia el túnel a baja presión provista de una ataguía y una compuerta deslizante.

5.4.3 Túnel de Aducción y chimenea de equilibrio

El túnel de aducción tiene 5.53 km de longitud es totalmente revestido de concreto, de sección herradura con diámetro de 4.10 m, siendo el caudal de diseño de 34 m3/s.

El túnel de aducción de la CH. Lluta II se excavará en su tramo inicial en rocas de la formación Murco constituido por areniscas, lutitas y cuarcitas, medianamente a muy fracturadas, alteradas y de dureza intermedia.

El túnel cruzará una zona de falla de sobreescurrimiento que pone en contacto rocas de la formación Murco con rocas gneis del complejo basal, cuyo tramo estará conformado por rocas de mala calidad, posteriormente las rocas excavadas serán el gneis medianamente fracturado, medianamente alterado y de regular a buena dureza.

La chimenea de equilibrio se ubica en el extremo de aguas abajo del túnel de baja presión es de tipo pozo vertical subterráneo de sección uniforme con estrangulamiento, el diámetro interno es de 4.00 m y la altura total de 36 m.

5.4.4 Conducción a Alta Presión

La conducción a alta presión tiene 525 m de longitud, se inicia en la chimenea de equilibrio de donde parte un primer tramo de conducto blindado subterráneo de 50 m, continua luego en tubería exterior descendiendo por la línea de cumbres en terreno de pendiente moderada hasta ingresar a un pique vertical de 132 m de altura cuyo pie conecta con la caverna de la casa de maquina a través de un conducto blindado de 250 m de longitud.

El diámetro de la tubería de presión es de 3.00 m en la parte superior o de menor presión, con longitud de 130 m; sigue un tramo de 395 m de longitud inclinada y vertical con diámetro de 2.80 m. Los espesores de la chapa de acero son 6.4 mm, 10 mm y 20 mm respectivamente considerando acero de 2397 kg/cm2 de resistencia admisible a la tracción.

5.4.5 Casa de maquinas y obras conexas

La casa de maquinas se ubica al exterior sobre un corte que se debe hacer a la ladera de la margen derecha del río Lluta. La casa de máquinas está ubicada en el entorno de las obras de cabecera de la C.H. Lluclla.

La casa de maquinas esta constituida por una estructura de varios niveles en la cual se ubican los equipos de generación, es decir turbinas y generadores con sus aparatos de regulación, mando y control, así como el área de montaje, la sala de mando de la central y los diferentes equipos auxiliares. Contiguo a la casa de máquinas se ubica el transformador trifásico elevador y un edificio para albergar a la subestación encapsulada GIS en 220 kV. El equipo principal de generación esta constituido por un grupo turbina-generador de eje vertical, con las siguientes características principales:


Turbina:

Tipo Francis, eje verticalCaudal de diseño 34.00 m3/sPotencia nominal 52.47 MWVelocidad de rotación 360 rpm

Las obras conexas están conformadas por el canal de descarga de 50 m hacia el reservorio de cabecera de la CH Lluclla, los caminos de acceso.

5.5 Central Hidroeléctrica Lluclla

5.5.1 Esquema de Desarrollo de la Central

La concepción del esquema de desarrollo considera los siguientes aspectos:

Las descargas de agua del túnel de trasvase del proyecto Majes son moduladas a lo largo del año de acuerdo a las demandas globales de riego de dicho proyecto, por tanto se tiene una variabilidad mensual de los caudales disponibles para generación hidroeléctrica con un máximo de 34 m3/s que corresponde a los meses de máxima demanda de riego. Bajo esta condición se ha previsto conducir primeramente los caudales trasvasados hasta un reservorio de compensación desde el cual se inicia la captación propiamente dicha de la central hidroeléctrica. El reservorio tiene por objeto dotar de mayor flexibilidad a la operación de la central y minimizar el volumen de agua sin turbinar, de manera que la central no queda sujeta estrictamente a los caudales trasvasados.

El volumen necesario del reservorio para este propósito depende de varios aspectos de carácter técnico y económico y, en el presente caso en que prosiguen aguas abajo dos centrales en cascada, depende también que dichas centrales puedan disponer de reservorios del mismo orden de magnitud. Teniendo en cuenta los aspectos señalados se ha determinado un volumen útil de reservorio de 500,000m3.

La Central Lluclla requiere desarenadores cuando funcione en forma independiente de las futuras centrales Lluta I y II. Una vez que entren operación éstas centrales está previsto que la descarga de Lluta II se conecte directamente al embalse de regulación de cabecera de Lluclla con lo cual los desarenadores dejan de funcionar.

Bajo el mismo criterio de conseguir flexibilidad de operación de la central, es conveniente también que la conducción presurizada se inicie en el reservorio de regulación en la cabecera, de manera que se obtiene una respuesta directa desde el reservorio a las variaciones de caudal demandado por las turbinas.

Las condiciones topográficas hacen necesario disponer las obras de conducción en subterráneo en su mayor parte, por tanto el esquema es típico de esta forma de aprovechamiento conformado por una conducción en galería a baja presión conectada al reservorio en el extremo de aguas arriba y a una chimenea de equilibrio en el otro extremo donde se inicia la conducción a alta presión hasta la casa de máquinas.La zona donde se ubica la casa de máquinas es una ladera con inclinación cercana a 45º que desciende hacia la margen derecha del río Siguas, está conformada por rocas del tipo gneis dióritico. A pesar de la acusada pendiente del terreno así como la conformación rocosa aparente, se ha adoptado el tipo de casa de máquinas en superficie.


Anexo a la casa de máquinas se encuentra el contraembalse que permite flexibilizar el suministro de agua para la irrigación de Siguas utilizando la estación de bombeo Lluclla ubicada frente al contraembalse, sobre la margen izquierda del río Siguas.

5.5.2 Bocatoma y desarenador

Las estructuras del barraje se ubican inmediatamente aguas arriba del reservorio de cabecera, aproximadamente a 5-6 km aguas abajo del poblado de Lluta. En ambos lados del río se observa roca sana. El lecho del río está formado por materiales aluviales.

La toma y el desarrenador son capaces de conducir y limpiar los caudales del río Lluta. Las obras incluyen las características requeridas incluyendo aliviaderos y obras hidromecánicas para controlar eficazmente el caudal de derivación y para descargar en forma segura el agua de exceso hacia el río.

Las áreas sujetas a caudales de alta velocidad con la probabilidad de cargas altas de sedimento como por ejemplo: estructuras de barraje, canales de escurrimiento, loza de desgaste, etc., se encuentran protegidas por medios adecuados (como el revestimiento de acero) para limitar la erosión y los daños al concreto, con el requerimiento mínimo para el mantenimiento del sistema de protección.

Los barrajes de derivación se encuentran adecuadamente proporcionados y protegidos para asegurar que el lecho de río aguas abajo no sea erosionado al punto que pueda significar un riesgo para el cimiento del barraje.

Más aún las estructuras:

a) Se encuentran diseñadas para un caudal tal que cualquier exceso de caudal es devuelto al curso natural.

b) Prevé el equipamiento con compuertas permitiendo de este modo la regulación y un grupo de ataguías en la toma incluyendo equipos de izaje.

c) Incluye un aliviadero con un umbral de bajo nivel capaz de (i) permitir la entrada a la toma para la limpieza total de escombros durante las avenidas y (ii) maximiza el volumen de sedimentos que no entraran al sistema de aducción durante dichos eventos.

d) Están equipadas con rejillas coladeras para evitar el ingreso de grava y otros escombros mayores a los 25 mm a la toma y con instalaciones para la limpieza manual de tales rejillas operables en todos los niveles de río y caudales incluyendo avenidas de hasta el evento de 1 en 100 años; así mismo incluyen instalaciones para la limpieza de sedimento del área inmediatamente aguas arriba de la toma sin restringir el flujo dentro de la toma.

e) Poseen una altura adecuada para asegurar que se puede entregar por lo menos el caudal de diseño al sistema de conducción de agua entre el nivel máximo de operación hasta el nivel mínimo de operación.

f) Son de construcción maciza capaz de resistir el desgaste y los daños provocados por el ambiente del río Lluta.

g) No son afectadas en su funcionamiento y son capaces de proporcionar como mínimo el caudal de diseño al sistema de aducción durante avenidas de una probabilidad hasta 1 en 500 años.


h) Están equipadas con un aliviadero capaz de pasar en forma segura la avenida de 1 en 500 años sin daños y de hacer pasar en forma segura la avenida de 1 en 1000 años con los menores daños sin afectar el funcionamiento de la estructura.

i) Incluyen placas de acero resistentes al desgaste reemplazables en áreas sujetas a la fuerte abrasión y/o impacto.

j) Están proporcionadas para asegurar que el lecho aguas abajo no se eleve a causa de desechos en frente de la bocatoma por encima de la cresta de la presa ni erosione a causa de los caudales de avenida.

k) Incluyen equipo de monitoreo automático capaz de proporcionar indicación continúa del nivel de agua y el estado de todos las compuertas de control y sistemas incluyendo un sistema para la comunicación de todos los datos de monitoreo hacia la sala de control del proyecto en la casa de máquinas.

5.5.3 Reservorio de Regulación

El reservorio de regulación se encuentra anexo a la bocatoma y desarenador. Ha sido emplazado sobre una curva natural del río la cual se cierra mediante dos diques de concreto rodillado.

El reservorio puede almacenar un volumen total de 486,000 m3 de los cuales 400,000 son volumen útil.

Interiormente el reservorio tiene un revestimiento de concreto en toda su base. Cuenta además con las estructuras auxiliares como descarga de fondo y aliviadero de excedencias. Se encuentra también dentro del reservorio la captación de agua hacia el túnel de aducción.

5.5.4 Obras de Conducción de Agua

5.5.4.1 Generalidades

Las obras de conducción incluyen entre otros a:

Túnel de alimentación principal entre el portal en el reservorio de cabesera y la chimenea de equilibrio.

Chimenea de equilibrio a ser usado para el montaje de la tuneladora TBM (Tunnel Boring Mashine por sus siglas en inglés) para proporcionar seguridad del funcionamiento de la planta durante oprracion transitoria.

La tubería forzada de alta presión para la conducción de agua desde la cámara de válvula a la casa de máquinas.

5.5.4.2 Túnel de presión

Los siguientes criterios se aplican a todos los túneles del sistema de conducción:

- Requerimientos generales hidráulicos

El túnel de presión esta diseñado para asegurar que la reducción del salto debido a pérdidas hidráulicas y los costos de construcción de los túneles cumplan con el óptimo económico.La solera de los túneles será revestida con concreto para reducir las pérdidas de fricción y para facilitar el acceso para el mantenimiento.


El diseño de la conducción de agua considera tolerancias para las pérdidas hidráulicas aplicables al túnel de alimentación. El agregado de tolerancias máximas aplicado al túnel de alimentación y a otras partes del sistema de conducción de agua son iguales a o menores a los niveles indicados en los criterios y estander de disño parte integral de esta informe.

El diseño se basa a los criterios como, entre otras consideraciones un gradiente, que permite la evacuacion de agua por gravedad, el perfil y aspereza de superficie.

El diseño (y las otras partes del sistema) establece las técnicas de medición y frecuencia de las inspecciones requeridas para asegurar que las pérdidas hidráulicas sean iguales o menores a los niveles especificados en este Estudio de Factibilidad. Los parámetros a ser controlados son seleccionados con la debida consideración de la variabilidad e incluyen entre otros:

a) Dimensiones seccionales.

b) Variaciones longitudinales en la superficie del túnel.

c) Una sobreexcavación que se limita a 20 cm asegurando una rugosidad completa de no mayor a 0.02 en tunneles excavados por TBM y 0.03 en tunneles excavados en forma convencional.

- Requerimiento Estructural

La bóveda y las paredes longitudinales del túnel quedan sin revestimiento con excepción de los lugares donde es necesario un revestimiento de shotcrete o concreto para asegurar la integridad estructural del túnel durante su vida de diseño, en todas las condiciones operacionales y vaciado del túnel para prevenir de esta forma que se desprenda o suelten fracturas de roca o partículas capaces de ser movidas a lo largo del túnel debido.

El diseño prevé inyecciones donde sea necesario antes de la excavación para reducir la permeabilidad de la masa de roca, inhibir las filtraciones y mejorar el módulo de roca.

Una trampa de piedra localizada inmediatamente antes de alcanzar la chimenea de equilibrio está diseñada para tener una restricción mínima sobre el caudal y un volumen adecuado para 5 años de operación sin desagüe. La trampa está diseñada para interceptar cualquier fragmento de piedra que se haya soltado después del inicio de las operaciones.

Los túneles serán capaces de ser drenados eficazmente por gravedad dentro de las 72 horas, sin dañar la superficie de la roca o los revestimientos de shotcrete.

5.5.4.3 Chimenea de equilibrio

La chimenea de equilibrio será una estructura subterránea que suministrará el volumen de agua necesario para las operaciones transitorias de arranque y paro para acelerar/frenar la columna de agua en los túneles de alimentación y controlar las fluctuaciones de presión durante el funcionamiento de las válvulas de la turbina en la central de modo que se logre una operación estable de las turbinas bajo cualquier circunstancia y acomodar el oleaje ascendente y descendente en el apagado y encendido de las turbinas (a ser especificado más adelante con respecto a los requerimientos del sistema). La chimenea de equilibrio será una estructura excavada completamente en roca y está diseñada como una pique.Los siguientes análisis se llevaron acabo usando el modelo computarizado HAMMER:


- El análisis de golpe de ariete para determinar la presión mínima y máxima de agua en el túnel, chimenea de equilibrio y tubería forzada que resulten de un cierre repentino de los equipos de generación que operan con el caudal máximo de generación, con:

(1) El nivel de agua de aducción al nivel operativo normal

(2) El nivel de agua de aducción al nivel máximo

- El análisis de transcientes determino la presión mínima y máxima de agua en el túnel, chimenea de equilibrio y tubería forzada que resulten de una entrada normal de operacion de todos los equipos de generación operando con un caudal máximo de generación, con el nivel de agua de la(s) toma(s) a nivel operativo normal.

- El análisis de de transcientes determino la presion maxima en el tunnel y la altura máxima del espejo de agua en la chimenea de equilibrio como resultado de un cierre repentino de los equipos de generación que operan en el caudal máximo de generación, con:

(1) El nivel de agua de aducción al nivel operativo normal

(2) El nivel de agua de aducción al nivel máximo de avenida

- El análisis determino tambien la altura minima de presion del espejo minimo de agua en el túnel y chimenea de equilibrio que resulten de un encendido normal de todos los equipos de generación al caudal máximo de generación, con el nivel de agua de aducción al nivel operativo estatico.

Los resultados de los análisis se utilizaron para diseñar la tubería forzada y la chimenea de equilibrio. La chimenea de equilibrio:

- Esta diseñada para tolerar cambios rápidos, repentinos y sucesivos en el nivel de agua sin dañar las estructuras de concreto o afectar la estabilidad del túnel.

- Tiene revestimiento de acero en todos los sectores donde se pudieran presentar altas velocidades.

- Tiene entrada para permitir el ingreso dentro de las chimeneas de equilibrio para los trabajos de inspección o reparación.

- Proporciona el suficiente volumen para permitir la aceleración de la columna de agua a lo largo de todo el sistema de adducion sin introducir aire dentro de la tubería forzada y asegurar que se mantenga la estabilidad operacional de las unidades durante su funcionamiento.

- Permitirá la sincronización entre el esquema hidroeléctrico de Lluta I y el esquema hidroeléctrico de Lluta II planificado aguas arriba.

5.5.4.4 Ventana

La ventana permitirá el acceso a la chimenea de equilibrio y al túnel durante la construcción y durante los trabajos de reparación y mantenimiento.La ventana se diseño:


- La bóveda y las paredes de la ventana pueden quedar sin revestimiento, excepto en los lugares donde sea necesario shotcrete o revestimiento de concreto para asegurar la seguridad de los trabajos en la ventana así como para el ingreso y salida a la chimenea de equilibrio y el túnel.

- Se aplicarán inyecciónes cementicias donde sea necesario.

- Se colocará dos compuertas de válvula inmediatamente antes del ingreso de la ventana permitiendo de este moro la liberación de agua que no puede ser turbinada al momento del vaciado del túnel para inspección o mantenimiento.

5.5.4.5 Tubería forzada, pique blindado y bifurcación

La tubería forzada y el pique blindado será una sola tubería de acero montada en superficie desde la cámara de válvula hasta el inicio del pique vertical blindado y desde el termino del pique hasta la bifurcación en subterraneo inmediatamente aguas arriba de la válvula de entrada de la turbina de la casa de máquina (válvula esférica).

La tubería forzada debe permanecer presurizada ante cualquier condición operativa incluyendo el cierre y arranque de las unidades, inclusive en un escenario de rechazo de carga. La tubería forzada estará diseñada para condiciones de presión extrema y normal.

Se aplicarán los siguientes requerimientos:

- El diámetro de la tubería forzada está diseñada para asegurar que se cumpla con la relación de estabilidad operacional Tm/Tw2>2.9, en la peor condición operativa, cumpliendo al mismo tiempo con los límites de elevación de presión y elevación de la velocidad de la unidad generadora. Tm será definido como el tiempo de arranque mecánico y Tw como el tiempo de inicio de de aceleración de la columna de agua.

- La tubería forzada es de acero y estará diseñada para condiciones de presión normal y extrema, está última como un resultado de las operaciones transitorias. El blindaje del pique vertical no considera aporte alguno de la roca. Sera embebido totalmente en concreto.

- La tubería forzada se encuentra equipada con válvulas de drenaje a alta presión operadas manualmente de tipo aguja esférica y con válvulas para el mantenimiento que permiten de desagüe del agua restante entre la válvula mariposa y las principales válvulas de entrada en la tubería forzada dentro del tiempo requerido total de 72 horas para el sistema completo de conducción de agua que permita el mantenimiento. La descarga desde las válvulas de drenaje localizadas aguas arriba de las principales válvulas de entrada serán conducidas a través de las tuberías de acero inoxidable a los tubos de aspiración.

- La tubería forzada tendrá bajas pérdidas hidráulicas gracias al diseño de la sección y codos y el tratamiento de la superficie.

- El diámetro de la tubería de acero de la tubería forzada se determina en forma análoga al diámetro del túnel aplicando criterios económicos.

- La tubería forzada tiene un sistema de soporte de tubería con relleno estabilizado el cual junto con el diseño estructural de la tubería de acero proporciona una integridad


estructural con tolerancias para la corrosión con el fin de cumplir con una vida de diseño de 50 años en el medio ambiente.

- La tubería forzada tiene un grosor, material y selecciones de tamaño que tiene en cuenta los efectos estructurales y del caudal de la corrosión durante la vida de diseño. Una Pintura interna completa con pintura epóxica brillante u otro sistema de pintura efectiva está diseñada para retrazar la erosión interna del acero reduciendo de esta manera los intervalos necesarios de inspección.

- La tubería forzada tiene una pintura externa completa para prevenir la erosión externa.

- Todo material de acero usado en la fabricación de la tubería debe ser fabricado y probado cumpliendo estrictamente con las especificaciones apropiadas del ASTM o cualquier otra Norma Europea Equivalente. Todos los atiesadores, collares de filtración, y collares de empuje serán del mismo grado de acero que la tubería forzada.

5.5.5 Cámara de Válvulas

La chimenea de equilibrio se encuentra conectada por medio de un túnel de presión blindado con la cámara de válvula ubicada en el extremo aguas arriba de la tubería forzada al aire libre, que alberga a la válvula mariposa para aislar a la tubería forzada en caso de emergencia.

Lo siguiente se aplica a la cámara de válvula:

- La cámara se encuentra totalmente cimentada en roca.

- La estructura interna y el acceso proporciona la suficiente altura y aberturas de la puerta lo cual permite el desmontaje completo de la válvula, de la sección de la tubería forzada, de los dispositivos de ventilación etc. para el mantenimiento y reparación.

- Se incluye una válvula mariposa automática en la entrada de la Tubería forzada. La válvula mariposa estará operada desde la Sala de Control en la Casa de Máquinas bajo el Sistema de Control y también por una operación manual. Para el funcionamiento de la válvula se utilizará tubería de acero inoxidable.

- La válvula mariposa tiene una operación automática controlada por la velocidad del caudal. Cuando la velocidad en la tubería forzada excede el límite más alto establecido en el diseño, la válvula se cierra automáticamente para proteger a la tubería forzada.

- Se considera el uso de respiraderos para permitir la extracción y admisión de aire durante el llenado y vaciado de la tubería forzada. Estos respiraderos se encuentran dimensionados con el fin de evitar ruidos, vibraciones u otros efectos no esperados.

- Se incluye un equipo de elevación para el montaje y desmontaje durante el mantenimiento y reparación.

- Los pozos de acceso o secciones de acceso al interior de la tubería y soportes, para el uso de un carro arrastrado, son usados para la inspección y mantenimiento de la tubería forzada.

- Pisos de Concreto y el sistema de drenaje facilitarán el mantenimiento y la inspección de las instalaciones de caseta de válvulas.

5.5.6 Casa de Máquinas


La casa de máquinas es de tipo convencional al aire libre. Se ubica al lado derecho del río Lluta. Las obras en la casa de máquinas incluyen entre otros aspectos a dos válvulas de entrada esféricas, dos unidades generadoras Pelton, una grúa móvil capaz de levantar las combinaciones más pesadas de los componentes del generador y de la turbina durante el ensamblado y mantenimiento y a todo el equipo mecánico, eléctrico y de control e instalaciones que junto con el equipo auxiliar son necesarios para el correcto funcionamiento, mantenimiento y operación del equipo de la casa de máquinas.

La disposición de la casa de máquinas está diseñada de modo que cuando se use la grúa de la casa de máquinas ninguna de las partes levantadas atraviese los generadores y el equipo que se encuentra en el lugar o pueda ser puesto en funcionamiento.

Obras Civiles

El marco geológico se caracteriza por una terraza aluvial de hasta 5 m de profundidad que subyace a rocas plutónicas.

Se diseño la casa de maquinas teniendo en cuenta los siguientes criterios:

- La distribución proporciona suficiente espacio entre los diferentes equipos de la central permitiendo el fácil acceso para la operación y mantenimiento. En especial, el diseño prevé un área de mantenimiento.

- Un área de carga permite la entrada de vehículos grandes para descargar equipos pesados de la central.

- Se proporcionará suficiente altura en las aperturas de la construcción y de la puerta para permitir el transporte de cualquier equipo de la central desde su cargamiento a un camión en el área de carga y luego hacia fuera del edificio Estos requerimientos de acceso incluyen provisiones para el uso de la grúa móvil sobre donde sea necesario para elementos pesados, incluyendo al rodete de la turbina y estator del generador ofreciendo un espacio suficiente que permita la maniobra de los camiones de transporte.

- Un sistema de drenaje para recolectar y manejar en forma segura el agua. Por medio del bombeo del agua recolectada se evacua canal de descarga.

- Los cables de 220 Kv para evacuar la energía serán instalados en un canal de cable.

- Se utilizará “Colour bond” (en color verde/tierra) o una construcción de acero similar de bajo mantenimiento para el balance de la estructura de pared y del techo.

- El diseño preve una Sala de Control con espacio para todo el equipo de control más los equipos de oficina y una plataforma para los controles operativos.

- La central cuenta con iluminación a un nivel adecuado para los trabajos operativos y de mantenimiento en la casa de máquinas.

- Áreas externas pavimentadas y ambientadas para el parqueo y viraje de vehículos incluyendo los usados para la carga y descarga de artículos principales de la central facilitan el transporte de personas y equipos.

- Las superficies interiores en la sala de control y aquellas superficies del servicio serán pintadas/tratadas para el control del polvo.

- La central cuenta con todas las instalaciones auxiliares necesarias.

La casa de máquinas está equipada con dos Turbinas Pelton de eje vertical.


Dichas turbinas estarán acopladas directamente a los generadores AC con un factor de potencia de 0.85. Para el generador se prevé un sistema de excitación estático.

5.5.7 Obras de Descarga

El canal de descarga de la casa de máquinas está diseñado en parte como una alcantarilla rectangular y como canal de flujo libre y descarga directamente hacia el contraembalse.

Se aplicaron los siguientes criterios de diseño:

- Sección circular interna de elementos de concreto pre-fabricadas u otro material adecuado de diseño y construcción sólida capaz de resistir la presión de agua interna y la subpresión al inspeccionar la alcantarilla y el canal.

- Tener una velocidad máxima de 3 m/s durante funcionamiento.

- La parte rectangular construida por medio de excavación y soterramiento.

- Estar completamente excavada en suelo o roca, de acuerdo al material a lo largo del canal de descarga.

- En roca la sección transversal es preferentemente rectangular y tiene un sistema de drenaje donde sea necesario.

5.6 Accesos para la Construcción y Campamentos

Los accesos para la construcción de la CC. HH. Lluta I y Lluta II están conformados por la carretera existente de acceso a las obras de cabecera del Proyecto Majes y por ramales complementarios a construir desde esta vía hasta los frentes de trabajo. La carretera existente es afirmada desde su inicio en las pampas de Majes.

Se consideran tres frentes principales para los trabajos de construcción de la C. H. Lluta I, los mismos que quedan situados en los siguientes puntos.

El primer frente se encuentra a inmediaciones de la salida del túnel de trasvase del Proyecto Majes, desde el cual se realizan los trabajos del tramo en canal y el frente de entrada del túnel de aducción a flujo libre; asimismo, en este frente se encuentran las canteras de agregados para la construcción del canal y para el revestimiento del tunel de aduccion Huasamayo- Petaqueros.

La carretera antes mencionada pasa por este sitio, además existe suficiente espacio topográficamente aparente para campamentos, depósitos, talleres, así como disponibilidad de agua fresca en forma permanente.

El segundo frente se encuentra a inmediaciones del reservorio de Petaqueros, desde el cual se realizan los trabajos de: frente de salida del túnel de aducción a flujo libre; frente de entrada del túnel a baja presión; presa Petaqueros y sus obras conexas y, el canal de desvío permanente de la quebrada Petaqueros.

La carretera existente pasa por este sitio a unos 3 km de distancia. El camino de acceso a complementar tendría unos 4 km de desarrollo, de los cuales 3 km son en terreno de relieve ondulado y 1 km restante por media ladera en roca hasta acceder al sitio de la presa.En el lugar existe espacio topográficamente aceptable para campamento, talleres y depósitos, situado a distancia de 1 km al sur del sitio de presa, por el cual pasaría el camino de acceso antes indicado. Como fuente de agua permanente, el sitio dispone solo de un ojo


de agua o pequeño manantial ubicado a corta distancia aguas abajo del sitio de presa, por tanto es posible la necesidad de abastecimiento de agua adicional la cual deberá ser transportada en camiones cisterna desde el primer frente de trabajo antes descrito distante unos 15 km.

El tercer frente se encuentra en el lugar donde se construirá la casa de maquinas en caverna incluyendo además los túneles de descarga, de acceso y de cables, así como el patio de llaves. Este frente servirá también para la construcción de las obras de aducción de la C.H. Lluta II.

El acceso a este sitio se realiza por la carretera existente que accede al poblado de Lluta, la misma que parte de un punto de la carretera del Proyecto Majes situado en la elevación 3,500 m.s.n.m. aproximadamente y desciende hasta la elevación 2,800 m.s.n.m. hasta el puente sobre el río Lluta. Desde dicho puente es necesario construir un camino de 0.9 km de longitud que sigue aguas arriba del río Lluta por su margen derecha hasta el portal de entrada del túnel de acceso a la caverna. Este tramo complementario es en ladera de roca de fuerte pendiente.

La carretera hacia el poblado de Lluta antes mencionada, recorre por terreno bastante accidentado, siguiendo un desarrollo tortuoso y pendientes pronunciadas, por tanto se requiere efectuar su mejoramiento para adecuarlo al transito de vehículos pesados.

En las inmediaciones de este frente de trabajo no existen sitios topográficamente aparentes para campamentos, sin embargo existe una terraza aparente para este fin, situada en la margen derecha de la quebrada Ullpay muy próxima a la carretera antes indicada, a unos 6 km antes del portal de entrada del túnel de acceso.

Otro acceso considerado es un camino desde Petaqueros hasta la corona del pique de la conducción de alta presión, este camino conforma el acceso a la chimenea de equilibrio y el frente de salida del túnel de baja presión, al tramo en tubería y al pique, su longitud es de unos 4 km por terreno medianamente accidentado.

Los campamentos comprenden la instalación de todas las actividades necesarias para la construcción de los servicios para el personal técnico, obrero y administrativo del Contratista y para el almacenamiento y cuidado de los materiales, herramientas y equipos durante la construcción de la obra. Asimismo, comprende el mantenimiento, conservación y operación de dichas construcciones e instalaciones durante la ejecución de la obra y su demolición, limpieza, desarmado y retiro al final de la construcción.

Los campamentos tendrán como mínimo las siguientes instalaciones:

- Viviendas para el personal.

- Oficinas administrativas.

- Laboratorio de concreto y de mecánica de suelos.

- Almacenes para depósitos de materiales, repuestos y herramientas.

- Comedor para el personal.

- Talleres electromecánicos y de carpintería.

- Posta médica.

- Servicios recreacionales y campo deportivo.

- Suministro de agua, desagüe y energía eléctrica para el campamento y áreas de servicios.


- Servicio de radio y teléfono.

La ubicación de los campamentos proyectados es el siguiente:

- Zona de túnel terminal: ubicado muy cerca del Anexo San Pedro de Querque en las coordenadas UTM siguientes: 170,186 m Este y 8’237,567 m Norte. Altitud promedio de 3,650 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.

- Zona del reservorio Petaqueros: ubicado aguas arriba del reservorio Petaqueros en las coordenadas UTM siguientes: 169,719 m Este y 8’228,200 m Norte. Altitud promedio de 3,720 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.

- Zona de la quebrada Ullpay: ubicado muy cerca de la carretera hacia el pueblo de Lluta en las coordenadas UTM siguientes: 173,984 m Este y 8’226,460 m Norte. Altitud promedio de 3,330 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.

- Zona de la bocatoma Lluclla: ubicado muy cerca del área agrícola de Lluta en las coordenadas UTM siguientes: 178,697 m Este y 8’223,405 m Norte. Altitud promedio de 2,800 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.

- Zona de Lluclla: ubicado en la quebrada Piedra Redonda en las coordenadas UTM siguientes: 174,952 m Este y 8’209,176 m Norte. Altitud promedio de 1,800 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.

5.7 Depósitos de Desmontes

Los depósitos de desmontes son la disposición final del material extraído principalmente de los túneles de aducción, caverna de las casas de máquinas de Lluta 1, Lluta 2 y Lluclla, las presas de los reservorios de Petaqueros y de compensación, asi como del canal de conducción del túnel terminal hacia el portal de ingreso al túnel de aducción, es un material inerte, como se demuestra con la determinación del potencial de neutralización de rocas.

La ubicación de los depósitos de desmontes es el siguiente:

- Zona de túnel terminal: ubicado muy cerca del Anexo San Pedro de Querque se ha proyectado dos depósitos de desmontes en las coordenadas UTM siguientes:

(1) Depósito de desmontes 1: 169,610 m Este y 8’237,360 m Norte. Altitud promedio de 3,710 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.

(2) Depósito de desmontes 2: 169,780 m Este y 8’236,750 m Norte. Altitud promedio de 3,720 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.

- Zona del reservorio Petaqueros: ubicado en la quebrada Tintayquisma en las coordenadas UTM siguientes: 171,280 m Este y 8’229,965 m Norte. Altitud promedio de 3,600 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.

- Zona de la quebrada Ullpay: ubicado muy cerca de la carretera hacia el pueblo de Lluta en las coordenadas UTM siguientes: 173,575 m Este y 8’226,667 m Norte. Altitud promedio de 3,320 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.


- Zona de la bocatoma Lluclla: ubicado aguas debajo de la bocatoma Lluclla en las coordenadas UTM siguientes: 179,298 m Este y 8’222,371 m Norte. Altitud promedio de 2,650 m.s.n.m. Zona 19 y datum PSAD56.


5.8 Canteras

Se han identificado áreas de prestámo de roca, de agregados y de finos en las áreas proximas a las áreas del Proyecto de las Centrales Hidroeléctrica de Lluta y Lluclla.

La ubicación de las áreas de canteras es el siguiente:


- Se ha proyectado utilizar como material de cantera al material extraído de la excavación de los túneles de aducción y casas de máquinas.

5.9 Mano de Obra

Durante la etapa de construcción, que durará 3 años, se demandará un total de 540 jornales. La mano de obra calificada será de 330 jornales y la no calificada, de 210 jornales.

Sólo se ha considerado contratar un 15% de mano de obra local para suplir la demanda de mano de obra no calificada, es decir 32 jornales.

En la etapa de funcionamiento el personal será mínimo, entre personal profesional (ingenieros), administrativos y obreros. El empleo significa mejores condiciones de vida en salud, nutrición, educación para las familias de cónyuges ocupados.

5.10 Costo del Proyecto

La inversión requerida para la construcción de las obras civiles y equipamiento electromecánico es de US$ 1,075.61 millones de dólares, incluyendo los recursos para financiar el Plan de Manejo Ambiental que asciende a US$ 2.91 millones de dólares en la etapa de construcción, para la supervisión de la obra en US$ 24.58 millones de dólares y la compensación por uso de terrenos en el área de influencia del proyecto por US$ 3.86 millones de dólares.

5.11 Cronograma

Se presenta el cronograma de la construcción de carreteras, campamentos, reservorio Petaqueros, reservorio de compensación, centrales hidroeléctricas Lluta I, Lluta II y Lluclla.

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