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Taller Producción de sedimentos: cuantificación y corrección de los
procesos
Efecto de la sedimentación en la generación hidroeléctrica: caso planta Peñas Blancas
Ing. José Alberto ZúñigaÁrea de Hidrolog ía, ICE
Sistema eléctrico Costa Rica
71%
17%
8% 3% 1%
•Hidro
•Térmico
•Geotérmico
•Eólico
•Biomasa
Curva de demanda
Características de la planta
• Entrada en operación julio 2002• Potencia instalada 32 MW• Embalse regulación semanal para picos
– Longitud 1250 m– Volumen total 3 000 000 m3
– Volumen muerto 1 000 000 m3
Generación de la planta
05
101520253035
00:00 05:00 10:00 15:00 20:00
hora
pote
ncia
Costo de generación para el día típico $ 27 840
Características de la cuenca
• Área 156 km2
• Precipitación media anual 5200 mm• Caudal promedio mensual 23.6 m3/s• Caudal mínimo registrado 5.2 m3/s• Caudal máximo registrado 600 m3/s• Sedimentos en suspensión 242 500
Ton/año
Caudal promedio mensual
Distribución mensual de sedimentos en suspensión
Comparación con otras cuencas
EstaciónÁrea(km 2)
Carga(Ton/año)
Producción(Ton/km 2)
14-20, Pocosol 122 209000 1713
31-01,Palmar Norte 4761 5237395 1100
31-03, El Brujo 2401 3622408 1509
31-07, Caracucho 1133 610637 539
31-12, Cabagra 372 49644 134
9-03 Angostura 1337 3139657 2348
9-09, Oriente 227 391932 1727
9-19, Palomo 371 348350 939
Curva elevación-volumen
Perfil del embalsePerfiles longitudinales históricos del embalse Peña s Blancas
270
275
280
285
290
295
300
305
0 125 250 375 500 625 750 875 1000 1125 1250
Distancia(m)
Ele
vaci
ón(m
.s.n
.m.)
Feb-06 Jul-05 Nov-04 Nov-03 Ago-03 Abr-02
Tasa de sedimentación
Periodo Volumen(m3/año)
abr02-ago03 329355nov03-nov04 886960nov04-nov06 168562nov06-nov07 355835nov07-nov08 270943
Prom (5años) 402 331
Producción 2 600 m 3/ km 2/año
Generación de la planta(actual)
• Condición original– Costo para el día típico $ 27 840 hidro
• Condición hasta 2008– Costo de generación para el día típico $ 25 920 hidro– Costo energía sustituta $ 3 840
térmico– Total $ 29 760
• Se requieren $ 2000/ día
Medidas de recuperaciónaño 2008
• Extracción mecánica de la cola– Concesiones municipales– Acumulación en las márgenes
• Desembalses– Costo $ 50 000 por maniobra
• Ruteos de sedimentos
Curva elevación-volumen
Volumen desembalsado– Desembalse 2007 65 000
m3
– Volumen sondeo final de 2007 1 078 921 m3
– Pérdida nov07-ago08 170 746 m3
– Desembalse agosto2008 135 622 m3
– Volumen sondeo 11-8-2008 1 043 797 m3
– Pérdida agosto08 –nov2008 100 197 m3
– Sedimentos desembalsados192 400 m3
– Volumen sondeo final 2008 1 136 000 m3
Conclusiones• A pesar de su condición de zona protegida la
cuenca presenta movimientos en masa significativos
• El costo de la energía sustitutiva hace viable la remoción de los sedimentos.
• Se ha requerido la combinación de tres métodos para iniciar la recuperación del embalse.
