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La adecuación de las Centrales Hidroélectricas
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LA ADECUACIN DE LAS CENTRALES
HIDROELCTRICAS A LAS NORMAS
AMBIENTALES BENEFICIA LA GESTIN
DEL MANTENIMIENTO
Tema de Exposicin:
Expositor:
Ing. Reynaldo Villanueva Ure
RESUMEN
Se presentan los aspectos fundamentales para la
culminacin de los Programas de Adecuacin y Manejo
Ambiental, que realizaron las Hidroelctricas para adecuarse
con lo estipulado en el reglamento de Proteccin Ambiental en
las Actividades Elctricas, los mismos que se deben cumplir
para los Estudios de Impacto Ambiental (EIA); para tal efecto se
analizan cada uno de los factores que pueden originar un
desbalance o perjuicio en el ecosistema circundante al rea o
zona de influencia de la Central. As mismo, se dan a conocer
los parmetros que sern objeto de monitoreo y estudio para los
medios aire, agua, suelo, dando recomendaciones y soluciones
de acuerdo al tipo de problema presentado.
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INTRODUCCION
El programa de
adecuacin y manejo ambiental y
el EIA tienen la finalidad de
garantizar la calidad ambiental en
el rea de influencia del proyecto,
logrando la reduccin de los
niveles de contaminacin
ambiental, as como la mitigacin
de los impactos ambientales
producto de las Actividades
Elctricas, adecundose a los
lmites mximos permisibles
contemplados por la autoridad
ambiental competente.
LAS NORMAS DEL EIA
La normatividad referente se
encuentra estipulada en el
Reglamento de Proteccin
Ambiental en las Actividades
Elctricas, D.S. No 029-94-EM. Los
lineamientos generales y
especficos de la poltica para la
proteccin del medio ambiente son
establecidos por la Autoridad
competente.
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Represa de Tablachaca: Se aprecia indicios de eutrofizacin de las aguas
por la acumulacin de desechos
Toma de la Central Hidroelctrica de Huampan: grave problema de
acumulacin de residuos arrojados al cauce del ro Rmac
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Conducto forzado de las
centrales hidroelctricas de
Moyopampa y Mantaro
Cmara de Carga de la Central Hidroelctrica de Huampan,
implementada con un rastrillo automtico para limpieza de las rejas
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CARACTERISTICAS DEL EIA
CARACTERISTICAS DEL EIA El EIA dentro de las actividades elctricas y especficamente
Para Centrales Hidroelctricas:
DEBE Identificar, cuantificar y evaluar el tratamiento de:
Emisin de gases. Ruidos. Radiaciones Electromagnticas.
Calidad y flujo de las aguas superficiales y subterrneas.
Alteracin de acuferos.
Estabilidad de taludes. Fracturas e inestabilidad del suelo y/o caractersticas
ssmicas.
AIRE AGUA
SUELO RESIDUOS
Disposicin adecuada de materiales no utilizables y
peligrosos.
Operaciones de dragado. Sistemas de drenaje.
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DEBE considerar el programa de monitoreos.
DEBE considerar las alternativas de mitigacin o adecuacin ms convenientes.
Para su culminacin se tomarn en cuenta las siguientes acciones:
Rectificar el impacto a travs del tiempo con la implementacin de operaciones de conservacin y mantenimiento durante la vida
til del proyecto.
Compensar el impacto ambiental producido con el reemplazo o sustitucin de los recursos fsicos y biolgicos adecuados.
CALIDAD DEL AIRE
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CALIDAD DEL AIRE
Una Central Hidroelctrica fundamentalmente no genera
Emisiones gaseosas o de partculas perjudiciales al medio ambiente
a diferencia de una Central Trmica que opere en base al petrleo o
carbn, en donde los productos de la combustin son descargados a
la atmsfera. Sin embargo, el perjuicio es significativo y/o parcial en
los aspectos de generacin de ruidos y emisiones electromagnticas.
RUIDO
Es un sonido inarticulado y
confuso ms o menos fuerte y
considerado como indeseado.
AMBIENTES Intensidad
dBA
Sala Supervisin de Operaciones 65
Sala de Mando 68
Sala de Reuniones 69
Patio de Llaves 71
Transformadores 79
Sala de Comunicaciones 80
Sala de Climatizacin 85
Sala de Mquinas 93
Regulador de Velocidad 99
Cmara de Vlvulas 99
Sala de Compresora 104
Grupo de Emergencia en Operacin 107
Base de Turbinas 114
Fosa de Alternador 115
Stano de Descargas 115
Tabla: Niveles promedio
de ruido en diversos
ambientes de las
Centrales
Hidroelctricas.
Valor estndar para
ambientes internos:
85 dBA
Valor estndar para
ambientes externos:
75 dBA
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En los ambientes con un nivel de ruido alto se debe tener en
cuenta el tiempo de exposicin mximo, para evitar que se produzcan
en los trabajadores los inconvenientes fsicos y psicolgicos asociados
a la exposicin.
Tabla: Niveles de ruido en la escala A. (Fuente: Manual de Seguridad e Higiene
Ocupacional para la inspeccin de
trabajos en el Per.)
Decibeles
dBA 90 92 95 97 100 102 105 107 110 115
Tiempo de
exposicin
hr/da
8 6 4 3 2 1,50 1 0,75 0,50 0,25
EMISIONES ELECTROMAGNTICAS Se consideran emisiones
electromagnticas, a los campos
elctricos, los campos magnticos o la
combinacin de las mismas.
Una Central Hidroelctrica produce:
Campo de frecuencia Industrial cuyas
caractersticas son:
- Frecuencia 50 60 Hz. - Longitud de Onda +/- 5000 km.
Son demasiado dbiles para
ser nocivos.
EFECTOS No pueden penetrar en las clulas de
los organismos vivientes.
Los efectos biolgicos (corrientes inducidas por
campos elctricos o magnticos) se presentan
en forma excepcional.
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Las Normas de Seguridad se establecen para limitar las corrientes
inducidas en el cuerpo a niveles por debajo de los que se dan de
forma natural en el cuerpo.
CAMPO 50 Hz 60 Hz
PUBLICO EN GENERAL
Elctrico 5 kV/m 4,2 kV/m
Magntico 1 Gauss 0,84 Gauss
TRABAJADORES DE INDUSTRIAS
Elctrico 10 kV/m 8,4 kV/m
Magntico 5 Gauss 4,2 Gauss
Tabla. Recomendacin de
exposicin a campos de
Frecuencia industrial.
(Fuente: ICNIRP)
Hasta el momento no se ha demostrado cientficamente que los
campos electromagnticos causen lesiones gravas, pero por
prevencin se toman estndares internacionales adoptndose como
lmites mximos permisibles.
Los valores de monitoreos realizados en las lneas de transmisin de
algunas empresas elctricas muestran que el campo magntico
generado por stas es muy pequeo y por debajo de la normatividad
existente.
LINEAS DE TRANSMISION mGauss
220 kV 5 33
138 kV 1 5
60 kV 0,4 - 1
Tabla. Mediciones de emisiones electromagnticas
en las Lneas de Transmisin.
En general, las lneas de mayor tensin generan un mayor campo
elctrico, mientras que las lneas de menor tensin generan mayor
campo magntico
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Distribucin de los campos
elctricos y magnticos de una
lnea de transmisin de alta tensin
CALIDAD DEL AGUA
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CALIDAD DEL AGUA
Es necesario el control de calidad de las aguas turbinadas para
que stas se viertan al rio en condiciones ptimas, segn las normas de
calidad del agua contempladas en la Ley General de Aguas, de acuerdo
a la clase de utilizacin respectiva.
Los efectos de un deficiente control de los parmetros sern
principalmente la prdida del hbitat, reducindose el rea de vida
natural de la zona.
Los parmetros principales
a monitorear comprenden
contaminantes slidos y
lquidos.
Las caractersticas
fsicoqumicas a cuantificar
son:
Es cualquier cuerpo graso, lquido a la temperatura media de los climas
templados o clidos. Es contaminante del agua, por su menor densidad
flota formando una pelcula que evita la oxigenacin del agua.
Indica la medida total de las sales disueltas en el agua.
Es el oxgeno consumido en la degradacin de las sustancias
oxidables del agua por la accin microbiolgica, medido en
condiciones estandarizadas. Se expresa en mg de oxgeno por litro. Un
valor DBO elevado indica que el agua tiene mucha materia orgnica.
DEMANDA QUIMICA DEL OXIGENO (DQO)
ACEITES
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (CE)
DEMANDA BIOLOGICA DEL OXIGENO (DBO)
Es la cantidad de oxidante enrgico (Dicromato o Permanganato)
consumido para la oxidacin de las sustancias oxidables presentes en
el agua, medido en condiciones estandarizadas. Se expresa en mg de
oxgeno (equivalente al oxidante empleado) por litro. Un valor DQO
elevado indica que el agua tiene muchas sustancias oxidables.
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Formadas por partculas slidas que flotan en el seno del agua.
Dependiendo de el tamao de partcula pueden dividirse en:
Las que forman suspensiones estables an en el agua en reposo
(soluciones coloidales) y las que solo se encuentran en suspensin
cuando el agua se encuentra en movimiento.
Son las molculas de oxgeno disueltas en el agua. La presencia de
oxgeno disuelto es vital para los organismos aerobios que viven en el
agua. pH
MATERIAS EN SUSPENSION
OXIGENO DISUELTO (OD)
Medida de la acidez o basicidad de una disolucin. Se define como:
pH Hlog
HDonde Es la concentracin de Iones Hidrgeno (moles/Litro)
pH vara entre Acido [0 7] y Bsico [7 14]
El pH es una magnitud importante en los ecosistemas acuticos y edficos.
PARAMETROS A MONITOREAR RESPECTO AL TIPO DE EFLUENTE
CONTAMINANTE AGUA SERVIDA AGUA
TURBINADA
CUERPO
RECEPTOR
Slidos totales disueltos X X X
DBO X --- ---
OD X X X
Coliformes totales X --- ---
Aceites y grasas --- X X
PARAMETRO VALOR EN CUALQUIER
MOMENTO
VALOR PROMEDIO
ANUAL
pH 6 - 9 6 - 9
Aceites y grasas (mg/l) 20 10
Slidos suspendidos (mg/l) 50 25
NIVELES MAXIMOS PERMISIBLES DE EMISION DE EFLUENTES LIQUIDOS
PARA LAS ACTIVIDADES DE ELECTRICIDAD (R.D. N 008-97-EM/DGAA)
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Sistema de
Refrigeracin
de una Central
Hidroelctrica,
siendo los
principales
elementos a
refrigerar el
alternador,el
transformador,
los cojinetes y
el regulador de
velocidad
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EFLUENTES LIQUIDOS: Estaciones de Monitoreo para la medicin de
parmetros de la calidad del agua
El monitoreo debe realizarse mensualmente en todas las
Centrales Hidroelctricas, siendo los parmetros principales a evaluar:
el pH, la temperatura, los aceites y grasas y los slidos totales
suspendidos. En conclusin se han obtenido los sgts. valores:
pH se encuentran dentro del rango permitido (6-9). Aceites y grasas se encuentra debajo del lmite mximo 20mg/l. Temperatura no ha variado en ms de 3C, (diferencia de temperatura aguas abajo y aguas arriba).
Concentracin de slidos suspendidos han sobrepasado los niveles permisibles anuales 50mg/l, por efectos de la naturaleza.
RESULTADOS DE MONITOREOS DEL AGUA
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No solo la calidad del agua es importante para el ecosistema
circundante a la Hidroelctrica y al cuerpo receptor, sino tambin lo es
la cantidad de agua que exista en el ro para no perjudicar a las
comunidades biticas presentes.
Por lo tanto para no desestabilizar el ecosistema fluvial que
incide sobre las especies y sus interrelaciones se debe determinar el
caudal mnimo que permita la preservacin de la vida acutica y
conexos, a este caudal se le denomina Caudal Ecolgico. Este caudal an no ha sido modelado efectivamente debido a la complejidad de las
variables dependientes que presenta como lo son:
Aspecto fsico. Aspecto biolgico. Aspecto social, cultural y econmico.
CAUDAL ECOLOGICO
CALIDAD DEL SUELO
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CALIDAD DEL SUELO
Se refiere bsicamente a la
recuperacin de las condiciones originales
de estabilidad del terreno luego de haberse
concluido la construccin de instalaciones
y carreteras de la Central Hidroelctrica.
Para ello debe realizarse el
monitoreo de taludes de las instalaciones
de la central (Presas, canales y tneles de
aduccin, cmaras de carga, tuberas
forzadas, casas de mquina, torres de
lnea de transmisin y carreteras.), para
efectuar un diagnstico de la situacin
actual y establecer los criterios sobre los
factores de seguridad en los taludes,
considerando el modo de falla y el
transcurso del tiempo.
TALUDES
Son superficies inclinadas de
una masa de suelo o roca, adems se
llama as al cuerpo talud, que es la parte de dicha masa ms cercana a la
superficie, susceptible de sufrir una falla
si llega a estar en condiciones
desfavorables.
Se deber inspeccionar toda la
zona para identificar lugares frgiles
originados por el movimiento de tierras y/o
fracturacin de las rocas. A continuacin
dos formas de proporcionar estabilidad y
consistencia necesarias:
Uso de concreto armado o gaviones. Estabilizacin biolgica (forestacin).
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CARRETERAS
Las carreteras para acceder a las
diferentes instalaciones de una Central
Hidroelctrica (lagunas, presas, tomas,
tneles y canales de aduccin, cmaras
de carga y lneas de transmisin) son
generalmente de material afirmado, que
se deteriora anualmente con las lluvias
que se producen en tiempos de avenida.
Deber utilizarse estabilizadores de terreno no peligrosos, no txicos, biodegradables y ecolgicos. Finalmente, cualquier proyecto de electrificacin debe traer
consigo un desarrollo sostenido para la regin sobre la cual tiene
influencia, que conlleve a mejoras en la educacin, el comercio, la
seguridad y que eleve en general, el nivel de vida de sus pobladores.
TRATAMIENTO DE RESIDUOS
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TRATAMIENTO DE RESIDUOS
Un residuo es aquella sustancia u
objeto del cual su poseedor se desprende o del
que tenga la intencin u obligacin de
desprenderse. Para un correcto manejo de los
resduos generados es importante clasificarlos
adecuadamente y luego disponerlos segn su
grado de peligro para la salud y el ambiente,
teniendo en cuenta la posibilidad de la
reutilizacin, el reciclado y la recuperacion o
valorizacin.
CLASIFICACION:
Desechos domsticos. Residuos peligrosos. Aguas servidas. Sedimentos.
DESECHOS DOMESTICOS
Son desperdicios o residuos de
material orgnico e inorgnico que son
producto de las actividades domsticas
provenientes de comedores,
campamentos, servicios higinicos y
oficinas los cuales no se encuentren
contaminados con aceites o grasas
minerales. Debern habilitarse cilindros para su recoleccin,
disponindolos en lugares estratgicos de la instalacin.
La proporcin promedio de desechos domsticos provenientes del
consumo y/o necesidad del personal es de 10 Kg por persona al da.
Los microrellenos sanitarios son uno de los mtodos de disposicin
final que ms se adapta a las condiciones ambientales; sin embargo,
es necesario realizar un anlisis tcnico econmico para decidir entre
construir el relleno sanitario o transportarlo a uno ya establecido.
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RESIDUOS PELIGROSOS Son aquellos residuos producto de las
actividades de operacin y mantenimiento de
la Central Hidroelctrica o de cualquier
instalacin industrial pudiendo ocasionar
daos en la salud de las personas o impactos
ambientales. Entre stos se encuentran:
Material contaminado con aceites, grasas, diluyentes y combustibles.
Para recolectar debe disponerse de cilindros con bolsas de
polipropileno, luego llevadas a plantas para su incineracin y/o
reciclaje.
Aceites residuales. Debe envasarse en cilindros especiales, sealados, ventilados y
alejados del calor o ignicin, luego puede comercializarse con
empresas de reciclaje y/o usados como combustible. No debe ser
arrojado al piso ya que por filtracin puede llegar al cuerpo receptor.
Bateras en desuso. Contiene lquidos y metales como el plomo cuyo contacto puede ser
perjudicial a la salud. Deben almacenarse en cajas de madera
evitando el derrame, ubicndolas en lugares ventilados y protegidos
de la lluvia; para luego venederlas a empresas distribuidoras o
fabricantes de las mismas para su reciclado.
Lmparas fluorescentes quemadas. Contienen humos metlicos dainos a la salud, adems de contener
mercurio elemental. Estos debern almacenarse en cajas de cartn y
luego ser llevadas a la planta autorizada de incineracin de residuos
peligrosos o ver la posibilidad de su reciclado.
Residuos de asbesto o fibras de vidrio. Contienen polvo o fibras que pueden ocasionar cncer pulmonar a la
persona que los inhale. Para su tratamiento deben empaquetarse en
bolsas de 6 mm., encapsular los residuos encofrndolos en cemento
o construir una poza para residuos peligrosos en la periferia.
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Estos desechos industriales provenientes del mantenimiento
de las instalaciones y equpos de la central tienen un flujo promedio
aproximado de 5 a 7 Kg por da.
Estos residuos debern ser manejados de tal forma que se
genere la menor cantidad de los mismos y su gestin deber ir
encaminada al aprovechamiento de los recursos contenidos en ellos,
sin poner en peligro la salud humana y sin utilizar mtodos y
materiales que puedan causar perjuicios al medio ambiente,
fomentndose en este orden:
La reutilizacin El reciclado
Estos residuos, no debern ser enterrados o arrojados a
rellenos sanitarios, a menos que se desechen encapsuladas o en el
interior de recipientes hermticos.
AGUAS SERVIDAS
Conforma esta categoria toda el
agua utilizada en forma domstica en los
campamentos y los servicios higinicos que
no contienen aceites o grasas. Estas aguas
deben ser canalizadas hacia redes de
desague de las ciudades ms cercanas.
Una alternativa para la recepcin de esta agua en lugares
rurales o zonas suburbanas, es la instalacin de pozos spticos o
Lagunas de Oxidacin previo estudio tcnico.
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SEDIMENTOS Los sedimentos no son producto
de las actividades de las Centrales
Hidroelctricas sino un efecto propio de
la utilizacin del recurso hdrico de ros y
lagunas. El agua acarrea materia
orgnica en forma de limo o en partculas
en suspensin que tienden a
sedimentarse en las aguas en reposo o a
baja velocidad como en los embalses,
desarenadores y cmaras de carga.
Luego de la sedimentacin suceden fermentaciones
anaerobias que disminuyen el oxgeno del agua y desaparecen el
oxgeno de los complejos presentes, hasta la aparicin definitiva de
compuestos orgnicos ms o menos estables. Por efecto de esta
fermentacin suelen aparecer degradaciones anaerobias, malos
olores y algunas veces con desprendimiento de gas metano.
Panormicas de Presas
en las que se aprecia su
envergadura y el peligro
potencial existente
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Fotografa del dragado de una presa mediante maquinaria pesada
Sin embargo, existen
controversias al respecto, debido a
que algunos sugieren que el
material removido no debe ser
devuelto al ro y que esto podra
modificar las condiciones normales
del agua, degradando su calidad y
afectando a los seres que viven o
dependen de l.
Para evitar la degradacin y la fermentacin aerobia se
deber realizar la limpieza de los slidos flotantes. En el caso de
presas, generalmente se hace uso de maquinaria de movimiento de
tierras para remover la arena que se ha compactado en el fondo de la
presa; se debe tener cuidado en que todo el material removido sea
evacuado gradualmente con golpes ligeros e intermitentes de agua.
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Para solucionar
esta controversia debe
estudiarse otra posibilidad
tcnica u optar por la
contratacin de camiones
que recojan la arena
removida de las presas y
las lleven a lugares en los
cuales no se produzca un
impacto ambiental.
Maquinaria pesada
removiendo la arena
compactada en el fondo
de la presa
CONCLUSIONES
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CONCLUSIONES
Con la utilizacin de las bocinas auto lubricadas se ha logrado
eliminar los costos en la adquisicin de grasas.
Con la estabilizacin de los taludes se evitan daos
considerables a las instalaciones anexas a la Central: Presas,
Tneles, Tuberas Forzadas, Lneas de Transmisin.
Con la limpieza peridica de la Presa se eliminan
interrupciones prolongadas de operacin de la Central con la
consiguiente excesiva prdida por lucro cesante mientras la Planta est fuera de servicio.
El engrase automtico contribuye a la optimizacin y automatizacin de la Central para reducir los costos de
operacin
CONCLUSIONES
Las lagunas de oxidacin que se han implementado para el tratamiento de las aguas servidas y efluentes de las Centrales
Hidroelctricas, pueden ser utilizadas como el reservorio inferior de una Central de Bombeo (instalndose un reservorio superior y la Planta de Fuerza) dndole un Valor Agregado significativo a esta instalacin y sobre todo
desplazando energa trmica en las Horas Punta (perodo en la
que debe trabajar esta Planta de Bombeo) con la consiguiente
reduccin de la tarifa y de las emisiones de CO2.
Con el mantenimiento predictivo: Anlisis Vibracional,
Ferrografa en cojinetes, Termografa en Equipamiento
Elctrico, Descargas Parciales en los Alternadores, se ha
reducido significativamente las horas de parada de los grupos
de generacin con el consiguiente aumento de la produccin.
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Central Hidroelctrica de Bombeo
Bombea agua hacia el embalse superior
en horas fuera de punta y genera
electricidad en horas punta. Es una
Central Reversible.
Posee dos embalses: Superior (Se
puede habilitar un embalse artificial) e
Inferior (Puede ser una laguna de
oxidacin).
MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCION
Atentamente:
Ing. Reynaldo Villanueva Ure