Proyecto Especial de Irrigación e Hidroenergético del Alto Piura - PEIHAP
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GERENCIA DE ESTUDIOS Y PROYECTOS

Componentes del proyecto - COMPONENTE I

Actualmente este componente se encuentra en ejecución; fue licitado en diciembre del 2015 y su inicio se llevó a cabo el 15 abril del 2016.

A.  Ubicación

Las obras del Componente I que actualmente se encuentra en ejecución están ubicadas tanto en la provincia de Huancabamba, Distrito de Sondorillo; donde se desarrolla la construcción de Presa Tronera Sur, la galería de acceso al túnel, parte de los caminos de acceso y parte la Línea de trasmisión eléctrica. Y en lo que corresponde al sector Occidente en Huarmaca, Centro Poblado Tunas; están ubicados el portal de Salida en la Localidad de Tunas, así como los caminos de acceso y obras de arte.

B.  Obras Preliminares y/o Provisionales

En el proceso de construcción de las obras de derivación, Presa Tronera Sur y del Túnel de Trasvase, existen varias etapas y partidas que deberán realizarse de forma ordenada y sistemática para poder obtener los resultados esperados, es decir estos procesos iniciales se deben desarrollar para garantizar el desarrollo óptimo de ejecución de las obras y procesos de

  • Topografía y Georreferenciación
  • Construcción de Campamento Industrial.
  • Construcción de Campamentos Temporales.
  • Construcción de Campamento Institucional
  • Línea de Transmisión de 22.9 Kv y Subestación Eléctrica de Transformación
  • Mantenimiento de Caminos de Acceso
  • Ingeniería para la construcción
  • Contratación de expertos

C.  Saldo de Obra  Caminos de Acceso

Con la finalidad de ejecutar las obras del Componente I “CONSTRUCCION DE LA PRESA TRONERA SUR Y DEL TUNEL TRASANDINO DEL PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACION E HIDROELECTRICO DEL ALTO PIURA”, es necesario la culminación de los caminos de acceso a las zonas de emplazamiento de la presa tronera sur y túnel de trasvase, para tal fin se tiene proyectado la ejecución de los siguientes accesos:

  • Tramo 1: Chamelico – DV Tunas.
  • Tramo 2: DV Tunas – Portal de Salida.
  • Tramo 3: Pampas – Portal de Entrada.
  • Tramo 1 Chamelico – DV Tunas

 

D.  Presa Tronera Sur

La Presa Tronera Sur del Proyecto Hidroenergético Alto Piura, es una combinación de estructuras hidráulicas que la constituyen en la bocatoma del proyecto y está conformada principalmente por un barraje móvil a casi todo lo ancho del Río Huancabamba, lo que permitirá el cierre parcial del mismo, las estructuras que la conforman según el diseño CIAP son descritas a continuación:

  • Barraje móvil

El barraje móvil está ubicado sobre la margen izquierda del río Huancabamba y está formado por tres compuertas sectoriales de 9,50 m de ancho por 5,25 m de alto más una compuerta adicional de limpia de 3 m de ancho por 5,25 m de alto.

La longitud total del barraje es de 36,50 m. La pasarela superior está diseñada para que pueda trasladarse un pórtico grúa que es el encargado de realizar las labores de izaje y colocación de las ataguías segmentadas de cierre en caso necesario. La cota de coronación en la pasarela es la 1 539,50 msnm.

  • Canal de reposición al río

Las compuertas sectoriales dan paso a un canal de reposición de concreto armado de 63,80 m de largo, medidos desde la pantalla de impermeabilización hasta el final. El ancho de esta estructura es de 34,50 m.

  • Pantalla de impermeabilización

Situada aguas arriba de la estructura de barraje, su objetivo es reducir el nivel de filtración bajo la Presa Derivadora. La pantalla esta excavada hasta la cota 1 526,40 m.s.n.m., y forma un perímetro que recorre toda la parte frontal de la Presa Derivadora, desde la margen izquierda hasta la margen derecha, cerrando la parte superior del cauce del río Huancabamba.

  • Captación

La captación de las aguas del río Huancabamba se realiza mediante un aliviadero frontal con perfil tipo Bureau, situado sobre la margen derecha del cauce. La cota de coronación del labio del aliviadero es la 1 537,00 m.s.n.m., donde se sitúa una reja gruesa que evita la entrada de material flotante.

  • Desarenador

A continuación de la captación existe un cuenco desarenador formado por una nave única, cuyo principal cometido es eliminar del agua gravas y arenas gruesas, evitando que estas accedan al túnel de trasvase y dañe el revestimiento del túnel.

La cota de coronación de los muros es la 1 539,50 m.s.n.m., coincidiendo con la cota de coronación general de toda la bocatoma, y el punto más bajo, correspondiente al canal de purga, está ubicado a la cota 1 532,50 m.s.n.m. Sus dimensiones principales son: 54,14 m de largo por 17,70 m de ancho interior.

  • Sistema de purga

Su función es extraer el material decantado en el desarenador y asegurar el caudal ecológico aguas abajo, y está formado por una tubería de 900 mm de diámetro, a la cual se accede por una compuerta plana de dimensiones 1x1 m.

La toma está ubicada al final del desarenador, sobre la margen derecha del río. Al final de la tubería, como elementos de amortiguación de la energía del agua se coloca un disipador de impacto Bureau Tipo VI.

  • Aliviadero de demasías

Es un elemento de seguridad pasivo instalado en el desarenador su objetivo es evitar desbordamientos incontrolados del mismo, bien por errores en la regulación de caudales a la entrada del mismo o bien por la regulación de las compuertas de acceso al túnel.

El aliviadero es un modelo del “Bureau of Reclamation” Tipo IX, cuya cota de coronación es la 1 536,95 m.s.n.m. en el labio vertedor y la 1 531,00 m.s.n.m. en la entrega al río, siendo por tanto el desnivel de 5,95 m. La longitud en planta es de 9 m y la altura de los dientes es de 0,50 m.

  • Entrada a túnel (bocatoma propiamente)

Está formada por dos compuertas vagón de 2,50 m de ancho por 5,00 m de alto, precedida de una estructura de transición que en el inicio cuenta con tres ventanas con sus correspondientes rejas de paso fino.

  • Evaluaciones en Modelo Hidráulico

Con la finalidad de realizar una evaluación del funcionamiento hidráulico de la Presa Tronera Sur y correspondiente a las obras de represamiento y captación del Proyecto Especial de Irrigación e Hidroenergético del Alto Piura, se realizó una investigación en modelo físico hidráulico. Dicho proyecto tiene como objeto captar y trasvasar el agua del río Huancabamba de la cuenca Atlántica hacia la cuenca Pacifica, para fines de riego y generación de energía.

Los ensayos y evaluaciones en modelo hidráulico se han realizado en un modelo reducido a escala 1/20 y el objeto principal ha sido garantizar el diseño y el buen funcionamiento de las estructuras hidráulicas, el modelo fue construido en las instalaciones del Instituto de Hidráulica, Hidrología e Ingeniería Sanitaria de la Universidad de Piura.

  • Ingeniería para la obra de la presa

El Proyecto Alto Piura es un proyecto hidroenergético, la bocatoma y el túnel de trasvase deben servir al proyecto de riego y al proyecto energético, por tanto la bocatoma y el túnel de trasvase deben cumplir con ese fin.

Por tanto, la bocatoma debe derivar 27,2 m3/s y el túnel de trasvase conducir tal volumen de agua, ya sin partículas que no hagan daño a las partes de una central hidroeléctrica de alta caída, más de 500 m;  por lo que las aguas que salgan del desarenador debe contener partículas de menos de 0.2 mm.

En la Ingeniería para la Obra, como parte del Apoyo Técnico de Obra, el Contratista deberá revisar y adecuar los diseños completos de la bocatoma Tronera Sur del CIAP, para lo cual el Contratista requiere de un equipo especializado en bocatomas para centrales hidroeléctricas, para el desarrollo de la Ingeniería para la Construcción, en sus aspectos de:

1.  Ingeniería básica: Topografía, geológica, geotecnia, sedimentos; no se solicita la revisión del estudio hidrológico.

2.  Ingeniería para la construcción de obras civiles: Cálculos hidráulicos, cálculos estructurales, planos y métodos de construcción.

3.  Ingeniería de obras hidro-electromécanicas: Rejillas, compuertas, ataguías, Sistema hidromecánico, mecánico y eléctrico; que tengan suficiente detalles para ser encargados a un proveedor que ejecutara el diseño definitivo para la construcción.

El Contratista procurará aprovechar al máximo los diseños existentes, pero deberá considerar en la ingeniería para la obra el diseño de un desarenador que decante partículas de 0.2 mm o menos y un despedrador; ya que la bocatoma derivara el agua a un túnel de trasvase que será conectado a un túnel energético, en una primera etapa solo derivara el agua para el proyecto de riego y un desgravador para que funcione de manera óptima, para fines de riego y la producción de energía eléctrica.

Deberá analizar si hace mejoras en la zona del barraje móvil, para obtener números de Froude que produzcan una buena disipación de energía y se disminuya las velocidades aguas abajo de las compuertas, que en el diseño CIAP que consideramos están demasiado altas.

Debe considerar la construcción de un puente u otra estructura para pasar de aguas arriba hacia aguas abajo, cuando este en operación la bocatoma, cuidando que la construcción de la bocatoma no debe interferir con la construcción del Túnel.

Debe considerar diseñar un campamento para la operación y mantenimiento de la bocatoma, dado que se trata de un sitio aislado y que puede quedar sin accesos durante varios días, porque las lluvias y quebradas pueden interrumpir el camino de acceso

 

E.  Túnel de Trasvase

EL túnel de trasvase en (adelante túnel) – obra sub componente del Componente I del PEIHAP, servirá para fines Hidroenergéticos y de Irrigación, pues aprovecha una caída de 1 200 m. Inicialmente servirá para fines de riego y en el futuro será conectado a un túnel hidroenergético (Componente II del PEIHAP) antes de la descarga en la boca de salida.

En la actualidad se puede dar inicio a la excavación del túnel por la boca de entrada, utilizando la galería excavada existente, en cuanto se defina su pendiente y se culmine los trabajos de replanteo y georeferenciación del túnel.

El Túnel de Trasvase o Túnel Trasandino es la obra principal que hará posible la derivación de las aguas del río Huancabamba hacia la cuenca del río Piura, cuya construcción será realizada en 60 meses con el empleo del método de perforación y voladura (drill and blast). De acuerdo a los estudios se ha considerado que se encontraran hasta 7 tipos de rocas, según la clasificación de I, II, III, IV, VA, VB y VC.

Según el diseño del CIAP la geometría del Túnel de Trasvase resulta de su capacidad hidráulica de 26,6 m3/s para asegurar el trasvase de 335 MMC de volumen de agua en el año hidrológico promedio y ha sido definida por el CIAP con una sección de herradura de 4,30m de altura útil, 4,20m de diámetro, coeficiente de rugosidad n de 0,044 y una pendiente de 0,0037, siendo su funcionamiento hidráulico a gravedad.

Durante la etapa de revisión y actualización del Expediente Técnico elaborado por el CIAP y con el objeto de bajar las velocidades en el túnel, a la vez que se consigue ganar altura para la generación de energía eléctrica, en la ingeniería para la construcción, se ha considerado que como parte del apoyo técnico de la obra, que el Contratista revise y adecue la pendiente del túnel de encontrarlo justificado. Los Consultores Hidráulicos del PEIHAP en su revisión analizó lo siguiente: se disminuyó la pendiente del túnel de 0,0037 a 0,0014; y se mejora la rugosidad colocando shotcrete en los tramos que estaba en roca. Esto conlleva a que la ubicación del Portal de Salida resulte más aguas arriba en la quebrada Cashapite (con respecto al estudio del CIAP), acortándose la longitud; antes tenía 12 985 m ahora tiene 12 733 m. La variación de pendiente y el cambio de ubicación del portal de salida, constituye una mejora desarrollada en la etapa de revisión y actualización del Expediente Técnico, debiendo ser revisada como parte de la adecuación por el Contratista en el desarrollo de la Ingeniería para la Construcción.

El trazado del túnel resulta de la ubicación del portal de entrada, la reubicación del portal de salida, de la pendiente del túnel y del cumplimiento del criterio de evitar coberturas excesivas. Este último criterio es sumamente importante. La cota de ingreso al túnel tiene un valor de 1 533,50 msnm mientras la de salida está en la cota 1 515,67 y la longitud es de 12 733 por lo cual la pendiente promedio se encuentra en el orden de 1,4/1000.

El CIAP en su estudio comparó el comportamiento del macizo rocoso atravesado por el túnel en condiciones de mecánica de roca idénticas con excepción de la cobertura, para el caso de cobertura de 1 000 m y de 1 500 m. Como se espera, en el caso de la cobertura de 1 500 m el cálculo indicó valores superiores a la convergencia, y en el caso de la cobertura de 1 000 m, los valores de convergencia disminuyeron, lo cual es indicio claro que para una cobertura de 1 500 m durante la construcción es probable los siguientes inconvenientes:

  • Se dispone de menos tiempo para colocar soporte.
  • Hay que reducir el avance de la excavación.
  • Hay que colocar soportes más pesados.

Por estas razones el CIAP adoptó entre la progresiva Km 4 + 250 y 9+000 m, la reducción de la cobertura en el trazo del túnel.

Para tener condiciones óptimas en la construcción, el Consorcio Ingeniería Alto Piura intentó en la medida de lo posible, evitar el revestimiento con hormigón moldeado. Con el objetivo de facilitar la obra en subterráneo, recomendando y proyectando la construcción de una solera de concreto a todo lo largo del túnel, incrementándose el espesor de la misma en la zona de filitas y milonitas relacionadas con fallas.

La inclinación del túnel según se ha referido, está definida por la velocidad admisible de la superficie de hormigón lanzado de 2,1 m/s y en roca sin revestimiento 1,8 m/s.

El Informe de Conceptualización del CIAP recomienda la construcción del túnel de trasvase con el trazado según la Alternativa 2 (ver fig. Nº 1), con una longitud total de 12,733 m (ahora).

La sección transversal es de tipo herradura con piso horizontal. El área total de esta sección necesaria para trasvasar 26,60 m3/s a pelo libre resulta en 15,66 m2, las dimensiones geométricas del Túnel y las características para los diferentes tipos de roca se van a mantener.

En planta el Túnel mantiene su alineamiento conforme al Estudio del CIAP hasta la progresiva 12+578; en esta progresiva se tendrá una bifurcación con 2 ramales, por ahora como los fines son de riego se construirá solo el Ramal 1 que entregará el agua a la quebrada Cashapite; este ramal tendrá unos 160 m. El Ramal 2 será el que se dirige hacia el túnel Hidroenergético a presión, proyectado según el Estudio de Harza, su longitud de este ramal será de 215 m aproximadamente. La modificación del trazo indicada, constituye una mejora desarrollada en la etapa de revisión y actualización del Expediente Técnico, debiendo ser implementada la misma por el Contratista en el desarrollo de la Ingeniería para la Construcción.

En el Ramal 1 se requerirá prever de una compuerta o una válvula de tal manera que se pueda regular el agua que se entregue a la quebrada de Cashapite. Aun después de que se construyan las centrales hidroeléctricas, una pequeña dotación de agua atenderá áreas de riego las partes aledañas a la salida del Túnel.

También en la siguiente etapa del Proyecto será necesario hacer una ventana de 168 m la cual servirá de acceso a los trabajos en el túnel Hidroenergético.

Los planos que se adjuntan en el Expediente deben ser adecuados, dentro de las labores que el Contratista debe de realizar como apoyo técnico de obra a fin de completar todo lo que se requiera para la Ingeniería para la Construcción. 

       Trazados Alternativos del Túnel de Trasvase Elaborados por el CIAP

 

F.  Presupuesto Referencial de la Obra

El presupuesto del Expediente Técnico Actualizado General “Ejecución de Componente I: Construcción de la Presa Tronera Sur y del Túnel Trasandino del Proyecto Hidroenergético del Alto Piura”, al 30 de abril 2015, tiene un costo referencial de S/. 495 547 162,85, (CUATROCIENTOS NOVENTA Y CINCO MILLONES QUINIENTOS CUARENTA Y SIETE MIL CIENTO SESENTA Y DOS CON 85/100 SOLES), en el Cuadro Nº 4.1 se presenta el detalle del mismo.

Cuadro Nº 4.1 Resumen del Presupuesto Componente I

                                                Resumen del Presupuesto Componente I

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