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INTRODUCCIÓN Las obras hidráulicas hacen posible el acceso del hombre a aprovechamiento eficiente del agua en sus diferentes usos, es decir, modificar los procesos naturales en beneficio de ello. En el presente documento se ilustra información importante de uno de los proyectos hidráulicos mas conocidos en san martín, central hidroeléctrica Gera – Moyobamba. La propuesta inicial del Proyecto Hidroenergético del Gera (PHG) fue realizada en 1964 por HIDROTECHNIC CORPORATION en un informe elaborado por encargo del gobierno Peruano. Allí se planteó el suministro hidroeléctrico a las ciudades de Moyobamba, Rioja y otros centros poblados, mediante el aprovechamiento del río Gera, la instalación de una central con capacidad inicial de 5.6 MW y la realización de los estudios de factibilidad. (Augusto Laynez, 1992) Actualmente la central hidroeléctrica también abastece de energía eléctrica a las plantas cementeras que se encuentran cercanas, llegan a tener hasta 8 MW en horas punta debido a los trabajos de repotenciación de esta, según el Gerente General de Electro Oriente (Econ. Néstor Enrique del Castillo Bardales) y se encuentran administradas a cargo de la empresa ELECTRO ORIENTE S.A. (Ambiente, 2013)
1. GENERALIDADES La Empresa Electro Oriente S.A., administra las Centrales Hidroeléctricas Gera I y Gera II, siendo la primera central hidroeléctrica la que realiza la captación de agua desde la quebrada Gera y las aguas turbinadas producidas son desviadas a través de un canal a la Central Hidroeléctrica Gera II, para ser descargadas al río Mayo. La Central Hidroeléctrica Gera I de 6 MW y la Central Térmica Tarapoto de 2 x 6 MW trabajan atendiendo la demanda del Sistema Interconectado Regional Tarapoto -
SIR Tarapoto, conformado por los pequeños sistemas eléctricos de Moyobamba, Rioja, Tarapoto, Bellavista y Juanjuí, y la fábrica de Cementos Selva. La Central Hidroeléctrica Gera II, que funciona con las aguas turbinadas de Gera I, permite atender el crecimiento de la demanda de corto plazo, y parte de la generación térmica de Tarapoto. La Central Hidroeléctrica de Gera II, tiene un esquema en cascada con la Central Hidroeléctrica Gera I, del cual utiliza las aguas turbinadas. Se ubica en el distrito de Jepelacio, provincia de Moyobamba, departamento y región de San Martín. Este año se celebró de manera simbólica los 31 años de puesta en operatividad, desde que el 14 de febrero de 1997 fuera entregado por el Proyecto Especial Huallaga Central y Bajo Mayo, entidad que fue la encargada de ejecutar la obra, para luego encargarse de su funcionamiento y operatividad Electro Oriente S.A. (VOCES, 2023) Asimismo, la Central Hidroeléctrica Gera I-II inyecta entre 8 a 9 MB dependiendo del caudal o estiaje del río de energía limpia al sistema al sistema interconectado nacional.
2. UBICACIÓN Y ZONA DE INFLUENCIA El río Gera es un tributario de la margen derecha del río Mayo (uno de los principales afluentes del Huallaga), cuyas aguas discurren totalmente en la jurisdicción del distrito de Jepelacio, provincia de Moyobamba, región de San Martín. Este río toma una dirección NE desde las nacientes hasta el caserío de Pacaypite, y a partir de allí hasta la confluencia con el río Mayo se dirige al norte. Tiene una longitud aproximada de 32. km y su nivel altitudinal varía entre 2000 y 769 m.s.n.m., los que corresponden a su naciente y a la confluencia con el río Mayo respectivamente. La cuenca del Gera pertenece a la zona de vida denominada bosque húmedo tropical.
La infraestructura se inicia aproximadamente a 46 m aguas abajo de la poza de descarga sobre el canal de descarga de la Central Hidroeléctrica Gera I, desarrollando el canal de aducción por la margen derecha del río Gera hasta el caserío "Las delicias del Gera", el cual se ubica en el kilómetro 518 de la carretera Tarapoto-Moyobamba a 98 km de la ciudad de Tarapoto. En esta zona se ubica la casa de máquinas de la CH Gera II. Figura 3 : Vista aérea de la ubicación de la Central Hidroeléctrica Gera (Google Earth). Figura 2 : Croquis de las obras de la central hidroeléctrica del Gera.
Figura 5 : Ubicación y conexión al SEIN de la CH GERA.
3. OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO Aprovechar la caída natural de las aguas del río Gera para la generación de 5.6 MW que permitan brindar energía eléctrica a las ciudades de Moyobamba, Rioja y otros 14 centros poblados, Shucshuyacu, Jepelacio, Yantaló, Calzada, Habana, Soritor, Yorongos, Posic, Tambo, Yuracyacu, Segunda Gerusalén, Tahuantinsuyo, y Nueva Cajamarca, Figura 4 : Ruta Tarapoto – Gera (Google Map)
Los principales componentes de un sistema hidro incluyen una desviación de agua, tuberías para crear presión, la turbina y el generador, canal de descarga para la salida del agua, y los cables de transmisión. Como guía describiremos a los componentes de la CH Gera I las cuales también conformarán al Gera II. 4.1. Embalse Básicamente es el depósito de agua propiamente dicho, retenidas mediante una presa para su posterior uso en diferentes campo de la ingeniería como en la generación de energía, de acuerdo a las especificaciones y circunstancias puede ser necesario la remoción de grandes cantidades de tierra o la inundación de áreas extensas. (Deingenierias, 2019) Figura 8 : Represa y embalse del CH Gera ( (Vega, 2020).(A)
4.2. Desarenador Los desarenadores son estructuras ubicadas a continuación de una captación de agua y que permiten remover partículas como arenas arcillas, gravas finas y material orgánico de cierto tamaño contenidas en el agua que ingresa de una fuente superficial, es una estructura casi obligada y el objetivo principal es proteger la línea de conducción, equipos y accesorios instalados aguas debajo de la captación, evitando problemas de erosión y/o acumulación de materiales que pueden producir desgastes en el sistema. La sedimentación de las partículas en suspensión es debida a la acción de la gravedad y se facilita por la disminución de la velocidad horizontal en el tanque desarenador. (Albuja,
Figura 9 : Desarenador y compuerta del CH Gera (B) 4.3. Canal (salida de desarenador) Conducen los recursos hídricos después de ser desarenados hacia las casas de la máquinas.
4.5. Tubería (salida de cámara de carga) La tubería forzada o de presión en una central hidroeléctrica, es la tubería que conduce el agua por donde sea necesario hasta la casa de máquinas, específicamente para impulsar las turbinas hidráulicas. Figura 12 : Tubería del CH Gera (salida de cámara de carga) 4.6. Casa de máquinas La casa de máquinas es donde realmente se transforma la energía del agua en electricidad, en ese proceso participan otros elementos muy importantes, tales como la turbina, el multiplicador de velocidad, el generador, transformador y otros. Figura 13 : Casa de máquinas de Centrales Hidroeléctricas.
Figura 14. Casa de máquinas de la CH Gera I (D) 4.7. Otros componentes Asimismo se cuentan con otros componentes, no menos importantes, que ayudan con el correcto funcionamiento de todo el sistema que comprenden este tipo de obras hidráulicas. 4.7.1. Turbina hidráulica La turbinas hidráulicas son máquinas compuestas básicamente en este caso de un conjunto de alabes, llamadas también cucharas o palas que están unidas al eje giratorio de la turbina, estas palas son las encargadas de recibir sobre ellas, la fuerte presión del agua, de esta manera hacen girar al eje de la turbina; este movimiento de rotación será posteriormente transmitida al generador eléctrico. 4.7.2. Generador eléctrico El generador eléctrico posee componentes como el rotor y estator, mediante la rotación son capaces de producir fuerza electromotriz, es así como se genera energía eléctrica que puede ser transmitida y distribuida. 4.7.3. Transformadores Los transformadores son equipos que transforman la electricidad producida por el generador; un transformador puede elevar o disminuir la fuerza electromotriz que
b) Reconocimiento: Luego de reconocido el lugar, se hace un reconocimiento más profundo del sitio para determinar Caudales, saltos geodésicos, lugares de emplazamiento y analizar la parte física del sector. c) Pre Factibilidad: Se debe realizar un dimensionamiento de la obra hidroeléctrica y de los aparatos para determinar la mejor medida de viabilidad del proyecto. 5.2. Requerimientos necesarios para la instalación de la central hidroeléctrica a) Caudal de agua: Debe ser constante para garantizar la continuidad de funcionamiento de la central hidroeléctrica, este nos proveerá la energía primaria para poner en marcha las turbinas de la planta de generación. b) Salto geodésico: Es el desnivel en el cauce del caudal de agua, en este se produce la energía cinética del agua, energía que es aprovechado por las turbinas para generar el movimiento en el generador. 5.3. Determinación del caudal 5.3.1. QM Caudal máximo alcanzado en el año o el caudal de crecida. 5.3.2. Qm: Caudal mínimo del año. 5.3.3. Qsr: Caudal de servidumbre que hay que dejar en el río por su cauce normal. Incluye el caudal ecológico y el necesario para otros usos. Lo fija el Organismo de Cuenca pero, si no lo conociéramos, podríamos considerarlo igual al 10% del caudal medio interanual. 5.3.4. Qmt: Caudal mínimo técnico. Es directamente proporcional al caudal de equipamiento con un factor de proporcionalidad “K”, que depende del tipo de turbina.
5.4. Determinación del salto neto 5.4.1. Salto Bruto (Hb) Altura que existe entre el punto de la toma de agua del azud y el punto de descarga del caudal turbinado al río. 5.4.2. Salto Útil (HU) Desnivel que existe entre la superficie libre del agua en la cámara de carga y el nivel de desagüe en la turbina. 5.4.3. Salto Neto (Hn) Diferencia entre el salto útil y las pérdidas de carga producidas a lo largo de todas las conducciones. Representa la máxima energía que se podrá transformar en trabajo en el eje de la turbina. 5.4.4. Pérdidas de Carga (HP) pérdidas por fricción del agua contra las paredes del canal y sobre todo en la tubería forzada, más las pérdidas ocasionadas por turbulencia, al cambiar de dirección el flujo, al pasar a través de una rejilla o de una válvula... Se miden como pérdidas de presión (o altura de salto) y se calculan mediante fórmulas derivadas de la dinámica de fluidos. 5.5. Potencia Para el cálculo de la potencia a instalar, podemos usar la siguiente expresión: P = 9,81 * Q * Hn * e Donde: P: potencia en kW. Q: caudal de equipamiento en m3/s. Hn: salto neto existente en metros.
Figura 15 : Variables y características técnicas de la CH Gera. ( (ELOR, 2016) y (OSINERGMIN, 2013)
6. CONCLUSIONES …………… …………… …………………… …………………. …………………..
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
(Augusto Laynez, 1992: , (Augusto Laynez, 1992), (Ambiente, 2013: , (Ambiente, 2013), (VOCES, 2023: , (VOCES, 2023), Deingenierias, 2019: , (Deingenierias, 2019), (Vega, 2020: , (Vega, 2020), (Albuja, 2013: , (Albuja, 2013), (Cabrera & Damián, 2011: , (Cabrera & Damián, 2011), (CEUPE, 2023: , (CEUPE, 2023), (ELOR, 2016: , (ELOR, 2016), (OSINERGMIN, 2013: , (OSINERGMIN, 2013),
8. ANEXOS
