El caudal medio es el caudal equivalente al promedio de los caudales medios durante un lapso de tiempo en el presente estudio con caudales medios diarios.
Al realizar el cálculo del promedio aritmético de los 366 datos se obtiene que el caudal medio es igual a 14.60m3/s.
Tipo de PCH
MicroCHE
MiniCHE
PCH
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3.1.4.5CAUDAL ECOLÓGICO
El caudal ecológico es el caudal necesario para preservar los valores ecológicos en el cauce del rio. El CONELEC recomienda que el caudal ecológico sea definido como el 10% del caudal medio entonces:
El valor obtenido finalmente como Q ecológico es de 1.5m3/s.
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3.1.5 METEOROLOGIA
La cuenca del Rio Zarapullo se extiende en una superficie de 110,81 . Se orienta la cuenta Sur-Norte y su divortium aquarum17 tiene los siguientes límites: al Este el cerro Corazón (4788 msnm) y el nevado de los Ilinizas (5250 msnm); al Sur el cerro Era Urcu (4473 msnm) que forma parte de la Cordillera de Angamarca; al Oeste por la Cordillera de Chugchillàn (3663 m); hacia el norte la cuenca se junta con la del río Pilatón.
La parte superior de la cuenca posee bastante actividad agrícola, sus valles estrechos se encuentran cubiertos de abundante capa vegetal, con pendientes pronunciadas y lluvias de más de 2000 mm/año. Las condiciones climáticas que se hallan anualmente son:
Ilustración 33: Detalle meteorológico diario en la cuenca del rio zarapullo
Fuente : Accu Weather
Elaborado por: Alejandro Cabrera y Pablo Racines
17 La línea divisoria de las aguas, divisoria de drenaje o simplemente divisoria es el límite entre dos cuencas hidrográficas contiguas.
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EVAPORACION MEDIA 300mm/año
TEMPERATURA DEL AIRE
MAXIMA MEDIA ANUAL 26.5 ºC
MEDIA ANUAL 19.0 ºC
MÍNIMA MEDIA ANUAL 12.5 ºC
HUMEDAD
MAXIMA MEDIA MENSUAL (TODO EL AÑO) 92%
MEDIA MENSUAL (TODO EL AÑO) 90%
MINIMA MEDIA MENSUAL (TODO EL AÑO) 88%
MÁXIMA DIARIA (MADRUGADA) 98%
MÍNIMA DIARIA (AL EMPEZAR LA TARDE) 82%
NUBOSIDAD (ANEXO 4)
EN MEDIA SIEMPRE NUBLADO ENTRE 5/8 Y 7/8. DURANTE LOS 5 PRIMEROS MESES DEL AÑO EXISTE MAYOR NUBOSIDAD
LLUVIA
MEDIA DE LAS CUENCAS 2500 mm/año
La estación seca (menos lluviosa) va desde junio a septiembre. La estación de lluvias va desde enero a mayo.
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Las altas precipitaciones en la cuenca del Río Zarapullo y las condiciones del clima, nos indica que el sitio es apto para el buen funcionamiento del proyecto, a continuación en la ilustración Nº 34 se indica las temperaturas registradas en el mes de Septiembre del 2015.
Ilustración 34: Temperatura correspondiente al mes de septiembre 2015
Fuente :accu weather
Elaborado por: Alejandro Cabrera y Pablo Racines
Gráfico 8: Temperatura correspondiente mes de septiembre 2015
Fuente :Accu weather
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3.2 DISEÑOS DE PREFACTIBILIDAD
3.2.1 CRITERIOS DE IMPLANTACIÓN
3.2.1.1CAPTACIÓN
La implantación de la captación es una constante en todas las alternativas, se escogió este lugar para la ubicación de las obras de captación ya que dispone de un terreno plano y con suficiente espacio para el desripiador, además se escogió el sitio estratégicamente para evitar en lo posible la entrada de sedimentos por esta razón se ubica la toma en una zona de transición, entre la parte cóncava y convexa del rio en ese sitio, además su ubicación obedece al objetivo de lograr la cota más alta para de esta manera conseguir la máxima caída, y en consecuencia generar la mayor potencia, el sitio descrito se muestra a continuación.
3.2.1.2CONDUCCIÓN
En lo que respecta a la conducción se maneja varias alternativas que se las mencionará posteriormente, el criterio que se maneja en el trazado está basado en la longitud de la conducción, y en la posibilidad de la construcción de un túnel debido a la topografía.
3.2.1.3TANQUE DE CARGA
La implantación de esta obra en la cual se inició el aprovechamiento del agua para la producción de energía, posee varias alternativas que se mencionará posteriormente, al ubicarla se busca conseguir un lugar para obtener la mayor caída, y que dicho lugar tenga espacios disponibles del tanque de carga.
3.2.1.4CASA DE MÁQUINAS
La implantación de esta obra tiene varias alternativas que posteriormente se mencionaran, se buscó un lugar de cota baja para obtener la mayor caída; además de esta se buscó una zona de terreno estable, con disponibilidad de espacio, y que este fuera del alcance de crecidas.
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3.2.2 ALTERNATIVAS DE IMPLANTACIÓN
3.2.2.1ALTERNATIVA1
Ilustración 35: Alternativa 1
Elaborado por: Alejandro Cabrera y Pablo Racines
La Alternativa número uno consiste en implantar la captación en la cota 1140 msnm en el lugar mostrando en el esquema de arriba; la conducción sigue la topografía del terreno, rodeando una montaña que se presenta como obstáculo, y tiene una longitud de 2160 msnm hasta el punto de aprovechamiento del agua (tanque de carga) que tiene una cota 1135 msnm finalmente la casa de máquina está ubicada a una cota de 1070msnm con lo que se obtiene una caída de 65 m.
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3.2.2.2ALTERNATIVA2
Ilustración 36: Alternativa 2
Elaborado por: Alejandro Cabrera y Pablo Racines
La Alternativa número dos al igual que la número uno tiene la captación implanta en el mismo lugar en la cota 1140msnm; la conducción en su tramo inicial atraviesa la montaña por medio de un túnel de longitud de 306 m logrando de esta manera una reducción en la longitud de la misma.
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La longitud total alcanza un valor de 880m hasta el punto de aprovechamiento del agua (Tanque de carga), la pendiente longitudinal es la misma 2/1000; la cota en el tanque de carga es 1138 msnm; finalmente la casa de máquina está a una cota de 1070 msnm con lo que se obtiene una caída de 68m.
3.2.2.3ALTERNATIVA 3
Ilustración 37: Alternativa 3
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La alternativa número tres al igual que las predecesoras tiene implantado la captación en el lugar indicado a una cota de 1140 msnm; la condición en su tramo inicial atraviesa una montaña por medio de un túnel de longitud igual a 306 m, la longitud total hasta el punto de aprovechamiento del agua es 1526 m, la pendiente longitudinal se mantiene constante igual a 2/1000; la ubicación del tanque de carga se desplaza aguas abajo como se muestra en la figura ya que en ese lugar existe mayor disponibilidad de espacio para la implantación del desarenador, la cota del tanque es 1135 msnm; finalmente la casa de máquinas también se desplaza aguas abajo y está ubicada en una cota igual a 1050 msnm el lugar de implantación de la casa de máquinas también ofrece mayor espacio, en consecuencia de esto se obtiene una caída de 85m.
3.2.2.4EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS
Posteriormente a la presentación de las tres alternativas, se decide optar por la alternativa 3, para tomar esta decisión se evaluó los criterios ya mencionados anteriormente, la alternativa ganadora a diferencia de las otras dos, tiene una mayor caída (85m) por lo que se puede obtener mayor energía, además los sitios de implantación tanto de captación, tanque de carga y casa de máquinas presentan condiciones favorables tanto en espacios como en seguridad para las obras a implantar.
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