El lago Cachi (en español : Lago de Cachí ) es un lago artificial en el centro de Costa Rica creado por la Represa Cachí ( Represa de Cachí ), una represa arco al norte del Parque Nacional Tapantí , al este-sureste de Cartago en la provincia de Cartago . El poblado principal es Cachí , alejado de la ribera este del lago. Construido en la década de 1970, fue uno de los primeros proyectos hidroeléctricos en Costa Rica. [1] Tiene una capacidad instalada de 102 MW con tres unidades de 34 MW de capacidad cada una (turbinas Francis verticales). [2]
Lago Cachi Represa de Cach | |
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Localización | Costa Rica |
Coordenadas | 9 ° 49′38 ″ N 83 ° 49′0 ″ W / 9.82722 ° N 83.81667 ° WCoordenadas : 9 ° 49′38 ″ N 83 ° 49′0 ″ W / 9.82722 ° N 83.81667 ° W |
Tipo | Reservorio artificial |
Entradas primarias | Río Reventazón |
Salidas primarias | Río Reventazón en el Océano Atlántico |
Zona de captación | 919 kilómetros cuadrados (355 millas cuadradas) |
Países de la cuenca | Costa Rica |
Max. largo | 70 metros (230 pies) |
Área de superficie | 324 hectáreas (800 acres) |
Profundidad promedio | 69 metros (226 pies) |
Max. profundidad | 80 metros (260 pies) hasta la base más profunda |
Volumen de agua | 51 millones de metros cúbicos (41.000 acres⋅ft) |
Elevación de superficie | 970 metros (3,180 pies) |
El proyecto entró en funcionamiento con la primera unidad puesta en servicio en 1966, la segunda unidad en 1967 y la tercera unidad en 1978. [2] El río Reventazón proporciona múltiples beneficios a través de las tres presas construidas en él. De las tres represas, la represa Cachi no solo brinda beneficios de generación de energía, sino que también controla las inundaciones y las instalaciones recreativas en el lago Cachi. El proyecto Río Macho en el río arriba proporciona energía hidroeléctrica y el proyecto de energía río abajo Birris también proporciona agua potable (40% de las necesidades de suministro de agua de la ciudad metropolitana). [3]
El embalse, en el Río Reventazón, es un importante proveedor de energía eléctrica para Costa Rica. Es operado por el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE). [4]
Geografía
El lago Cachi contiene la Represa Cachí ( Represa de Cach ) en la parte noreste del lago, cerca del pueblo de Ujarras a lo largo de la carretera 225 en el curso medio del río Reventazón en el valle de Ujarras. El lago es creado por la presa en el río Reventazón a medida que fluye desde el noreste serpenteando a través del valle empinado. [5] [6] El río tiene un área de drenaje total de 3.000 kilómetros cuadrados (1.200 millas cuadradas) en un rango de elevación que varía desde 3.432 metros (11.260 pies) sobre el nivel medio del mar en su punto más alto hasta el punto de salida más bajo hacia el Atlántico. Océano ; fuera de esto, el embalse creado por la presa de Cachi intercepta el área de captación superior de 919 kilómetros cuadrados (355 millas cuadradas). La precipitación anual en toda la cuenca fluvial varía de 1.200 a 8.000 milímetros (47 a 315 pulgadas). En el 80% del área de captación total, el relieve varía claramente, con montañas que tienen pendientes entre 20 y 85 grados. La entrada de agua promedio anual en el embalse es de 104 metros cúbicos por segundo (3.700 pies cúbicos / s). La capacidad bruta de almacenamiento del embalse es de 51 millones de m 3 (1.800 millones de pies cúbicos). La descarga de inundación de diseño es de 3500 metros cúbicos (120 000 pies cúbicos) / seg. [7] [8] El embalse tiene una extensión de agua de 324 hectáreas (800 acres) que se extiende sobre una longitud de 6 kilómetros (3,7 millas) con una profundidad máxima de agua de 69 metros (226 pies). El sesenta por ciento de la cuenca del embalse está cubierta de bosques, el resto es tierra agrícola. [9] Las corrientes de densidad se forman en el depósito debido a una combinación de gradientes de temperatura y alta concentración de sedimentos. [10]
Presa Arco de Cachi
La presa Cachi es una estructura delgada de hormigón de doble arco (declarada como una de las presas más delgadas del mundo) [11] ) construida a una altura de 80 metros (260 pies) sobre los cimientos más profundos. Está ubicado en un desfiladero estrecho y tiene una longitud de cresta de 70 metros (230 pies), lo que acumula 51 millones de metros cúbicos de afluencia del río Reventazón. Durante el terremoto de Limón de 1991 , la presa no sufrió ningún daño a pesar de que el epicentro estaba a 86 kilómetros (53 millas) de distancia de la presa. Sin embargo, hubo una suspensión temporal de la generación de energía en la casa de máquinas ubicada a 12 kilómetros (7.5 millas) de distancia, debido a la dislocación de los transformadores. [8] [11]
El proyecto fue planificado, diseñado y ejecutado por ICE, con el apoyo para el diseño de la presa en arco y la supervisión de la construcción proporcionada por el Dr. Laginha Serafim, los consultores portugueses. La construcción de la presa de arco se llevó a cabo después de que extensas exploraciones de las características geológicas confirmaron la idoneidad del sitio. Durante la construcción, se construyeron dos túneles de desvío con controles cerrados, diseñados para una descarga de 600 metros cúbicos (21,000 pies cúbicos) / seg. Para desviar el agua del sitio de trabajo de los cimientos de la presa. [12]
Planta de energía
El agua del depósito se desvía a través de un túnel de presión de 5.942 metros (19.495 pies) de largo, un tanque de compensación, una compuerta de 566 metros (1.857 pies) de largo que incluye un pozo de presión de 116 metros (381 pies) de largo (revestido de acero túnel) y una casa de máquinas. La casa de máquinas tiene una instalación de tres unidades de 34 MW (que también operarían en condiciones de sobrecarga) de capacidad. Son unidades de turbina Francis de tipo vertical que están diseñadas para operar bajo cabezas que varían entre un máximo de 246 metros (807 pies) y un mínimo de 221 metros (725 pies). [12] Las dos primeras unidades de la planta de energía se pusieron en servicio en 1966 y 1967, la tercera en 1978. El proyecto se ejecutó con préstamos blandos proporcionados por el Banco Mundial en dos etapas después de la debida evaluación. [2] [7]
La producción de la central hidroeléctrica de Cachí aumentará de 100 megavatios a 160 MW. La ampliación de la central eléctrica incluirá un nuevo generador de 40 MW. También se actualizará un generador existente. La obra está programada para comenzar en 2012. El proyecto debería estar terminado en 2015, según el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE). Una vez ampliada, la central eléctrica de Cachí podrá abastecer las necesidades eléctricas de 330.000 personas. El proyecto está siendo financiado por un préstamo de $ 140 millones del Banco Centroamericano de Integración Económica (BCIE). [13]
La evacuación de energía del patio de maniobras de la central se planificó con subestación elevadora equipada con transformadores elevadores trifásicos y evacuada a través de líneas de transmisión de doble circuito de 132 kV que conectan Cachi con la central Rio Macho. [12]
Estudios de sedimentación
La carga anual de sedimentos en el embalse de Cachi estimada en 0,81 millones de toneladas, lo que equivale al 1% del volumen de almacenamiento del embalse, se había evaluado en la etapa de planificación para distribuirse en un 54% como depósitos de vapores (descargados a través de una esclusa de bajo nivel provista en el cuerpo de la presa), el 21% se deposita en las terrazas, el 18% sale por el aliviadero mediante la operación de la compuerta y la toma de energía a través de las turbinas y el 7% queda atrapado como carga de lecho en el embalse. Este proceso se atestigua en dos partes diferenciadas del embalse, la parte superior y la parte inferior, la parte superior se llena de arena y sedimentos gruesos y la parte inferior, que es el cauce profundo del río, se deposita con sedimentos finos en sus terrazas. que necesita ser enjuagado por la operación del reservorio (se notó una alta concentración de sedimentos cerca de la toma de energía). Sin embargo, durante siete años después de la puesta en marcha del proyecto, el embalse no fue desalado, lo que resultó en el atrapamiento del 82% de la afluencia de sedimentos en el embalse y que se movió hacia el cuerpo de la presa e interfirió con la desviación del flujo a través de la toma de energía. en el cuerpo de la presa para generación de energía. La presa está provista de una esclusa de fregado en la parte inferior del canal principal del río adyacente a la pantalla de toma de la toma de energía que extrae agua para la generación de energía. Para mantener el reservorio en condiciones de servicio para obtener los beneficios de energía planificados, se hizo obligatorio drenar el reservorio a su nivel más bajo (aunque causaba una pérdida económica inevitable en la generación de energía durante la etapa de llenado cada año) y eliminar los sedimentos depositados río abajo para que la toma no se ahogue y permita que los sedimentos fluyan hacia las turbinas. La primera operación de lavado se llevó a cabo en tres etapas bien definidas en 1973 y luego se repitió todos los años hasta 1990. También se estudió el impacto aguas abajo en el régimen del río como resultado del sedimento expulsado del embalse cuando una concentración máxima de 400 gramos / litros se observaron en forma de agua turbia no solo en las llanuras aluviales sino también donde el río se fusionó con el mar Atlántico. Se esperaba que estos depósitos se eliminaran durante la temporada de inundaciones. Sin embargo, como resultado del lavado de sedimentos, la población local de la zona en los tramos aguas abajo del río debajo de la presa notó algún efecto perjudicial sobre la biota . [9] [14]
La efectividad de las operaciones de lavado se ha estudiado a lo largo de los años mediante levantamientos hidrográficos del yacimiento utilizando turbidímetros, sonar de barrido lateral, perfilador de subfondo, eco sondeo repetido, extracción de muestras de sedimentos y técnicas de rayos X. Los estudios han indicado que las compuertas provistas en la presa para lavar los depósitos de sedimentos en el embalse son efectivas dada la "duración y grado de extracción del embalse y sobre la capacidad de descarga de las esclusas" y también la forma del embalse. , que en el caso de Cachi se encuentra en un estrecho desfiladero. Los estudios indicaron que el diámetro promedio de los sedimentos depositados en el reservorio fue del orden de 0.04 mm. También se observó que en las terrazas del embalse la descarga no fue muy efectiva ya que estaban cubiertas de jacintos de agua que habían atrapado los sedimentos. El antiguo canal del río también había indicado una tasa de depósito de aproximadamente 2 metros (6 pies 7 pulgadas), que, sin embargo, ahora se descarga regularmente al abrir la esclusa de fregado. [14]
El embalse de Cachí ahora está lleno de depósitos de sedimentos casi todos los años. Los estudios de campo sobre la operación de descarga llevados a cabo en 1996 indicaron que se depositaron alrededor de 250.000 toneladas dentro del alcance entre 10 kilómetros (6,2 millas) y 30 kilómetros (19 millas) aguas abajo de la presa. De estos, el 82% fueron depósitos en el lecho del cauce, mientras que el 18% se depositaron en las riberas de los ríos. [15]
Recreación
La presa aprovecha la cabecera disponible en el río, que por unos 65 kilómetros (40 millas) genera aguas blancas aptas para el rafting. [16] Rodeado de montañas, el lago se creó cuando el Instituto Costariccense de Electricidad construyó la presa al otro lado del río para suministrar energía hidroeléctrica a San José . [17]
Referencias
- ^ Costa Rica de Fodor 2001 . Fodor's. 12 de septiembre de 2000. p. 58. ISBN 978-0-679-00542-1. Consultado el 25 de junio de 2011 .
- ^ a b c "Plantas hidroeléctricas en Costa Rica" . industcards. Archivado desde el original el 19 de julio de 2009 . Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ Edward Page; MR Redclift (2002). Seguridad humana y medio ambiente: comparaciones internacionales . Edward Elgar Publishing. págs. 269–. ISBN 978-1-84064-458-6. Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ "El Embalse de Cachí: Investigación de Eficiencia de Descarga" . Hydroconulst.se . Consultado el 16 de junio de 2011 .
- ^ Miranda, Carolina A .; Penland, Paige R. (1 de noviembre de 2004). Costa Rica . Planeta solitario. pag. 149. ISBN 978-1-74059-775-3. Consultado el 25 de junio de 2011 .
- ^ Represa "Cachí" ¬ Provincia de Cartago " . Cafevolio.com. Archivado desde el original el 11 de marzo de 2012. Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ a b "Avalúo Proyecto Quinto Energético Costa Rica" . Worldbank.org. 21 de mayo de 1975 . Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ a b "Líneas de vida" (PDF) . desastres.unanleon. págs. 94–95. Archivado desde el original (pdf) el 1 de octubre de 2011 . Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ a b Rodney White (enero de 2001). Evacuación de sedimentos de embalses . Thomas Telford. págs. 197–200. ISBN 978-0-7277-2953-8. Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ "Corrientes de turbidez en el Embalse Hidroeléctrico Cachi, Costa Rica" . NTNU –Instituto para Vasshygging . Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ a b Registro de noticias de ingeniería . McGraw-Hill. 1967 . Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ a b c "Avalúo de Proyectos de Energía y Telecomunicaciones Costa Rica" (pdf) . Worldbank.org. 18 de junio de 1963. págs. 5–10 . Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ "Tico Times" . Archivado desde el original el 15 de febrero de 2012 . Consultado el 15 de febrero de 2012 .
- ^ a b "El embalse de Cachí en Costa Rica" . homeswipenet . Consultado el 26 de junio de 2011 .
- ^ "Efectos sedimentológicos y geomorfológicos de la descarga de embalses: el embalse de Cachí, Costa Rica, 1996". doi : 10.1111 / j.0435-3676.1999.00069.x . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Lonely Planet Costa Rica . Publicaciones de Lonely Planet. 2004 . Consultado el 25 de junio de 2011 .
- ^ "Destinos de lagos" . coastsmountainscr.com . Cartago, Costa Rica . Consultado el 26 de junio de 2011 .