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RESUMEN: El proyecto hidroeléctrico de mayor magnitud en Colombia, denominado Hidroeléctri-ca Ituango, el cual se ubica en el departamento de Antioquia, sobre el río Cauca y generará 2400 MW de potencia eléctrica al ser finalizado en el año 2022. Se realizará un análisis histórico del pro-yecto y de la energía en Colombia, se estudiarán los impactos sociales y ambientales generados por éste y se describirán los procesos constructivos más relevantes en el desarrollo de la hidroeléctrica. De forma clara buscaremos revelar la información y las discusiones que se han desarrollado luego de la observación del proyecto Hidroeléctrico en Ituango, desde los estudios de factibilidad del pro-yecto hasta su planeación, construcción y puesta en funcionamiento; especialmente aquellos facto-res que evidencian la alteración no solo del entorno y el paisaje, sino; también de las dinámicas so-ciales de las poblaciones que alberga el área de influencia del megaproyecto.

HIDROITUANGO DESARROLLO Y AFECTACIÓN

BERRÍO JIMÉNEZ, Alejandra. Arquitecta - Estudiante de Maestría en Construcción, Universidad Nacional de Colombia.

MUÑOZ SALAMANCA, Edisson. Arquitecto - Estudiante de Maestría en Construcción, Universidad Nacional de Colombia.

NIETO JIMÉNEZ, Robert. Arquitecto - Estudiante de Maestría en Construcción, Universidad Nacional de Colombia.

ROMERO ZUBOVA, Alessandro. Ingeniero de Sonido - Estudiante de Maestría en Construcción, Universidad Nacional de Colombia.

VARGAS LONDOÑO, Mónica Juliana. Arquitecta - Estudiante de Maestría en Construcción, Universidad Nacional de Colombia.

2 Maestría en Construcción – 1er semestre de 2014

1 INTRODUCCION Partiendo de la descripción general del proyecto, se realizará un análisis histórico de la hidroeléctri-ca y la energía en Colombia. La siguiente sección consistirá en el estudio del impacto social y am-biental que genera este proyecto en particular y finalmente, se describirán los elementos más impor-tantes en la construcción de Hidroituango. 1.1 Descripción general del proyecto El proyecto hidroeléctrico de Ituango está ubicado a 170km de la ciudad de Medellín. Inicio su construcción en el año 2011 y se espera que entre en operación en el año 2018. Durante todo el proceso de planeación y desarrollo del proyecto, Hidroituango ha tenido que asumir diversos retos que inician con la ubicación misma de la represa, en un lugar apartado de difícil acceso y con fre-cuentes problemas sociales y de seguridad. Los problemas ambientales que implican daños en los ecosistemas de la zona y la inundación de 78km de la cuenca del río, además de las grandes críticas por la desviación de una de las fuentes hídricas más importantes de Colombia, el rio Cauca. A la par que el reto de construir la represa más grande de Colombia, está el reto de la logística y de toda la infraestructura complementaria que debió hacerse para poder acceder al lugar del proyecto. La mo-vilización de la mano de obra y el manejo de diferentes procesos constructivos como la desviación del rio, que son procesos cuyo tamaño no tienen precedentes en Colombia convirtiendo a Hidroi-tuango en un hito de la infraestructura en el país. Hidroituango como proyecto tiene una magnitud de influencia enorme en el contexto nacional, por esta razón el proyecto está ligado fuertemente a la innovación en procesos constructivos de gran es-cala y ligado de forma inherente a un entorno que modificara totalmente entendiendo todas las im-plicaciones que están sujetas al desarrollo del proyecto tanto en su etapa constructiva como en su etapa final, para tener un panorama en el que se puedan identificar las consecuencias en diferentes aspectos tanto constructivos como ambientales y sociales.

2 CONTEXTO HISTORICO DEL EDIFICIO

2.1 Contexto histórico - La energía en Colombia

La energía eléctrica llego a Colombia en 1889, tan solo siete años después de que comenzara a usar-

se la energía eléctrica en New York para el alumbrado público, desde entonces el desarrollo de la

energía en el país ha crecido a un ritmo acelerado, incluso mucho más rápido que el crecimiento

demográfico. La primera hidroeléctrica de Colombia estuvo ubicada en el departamento de Santan-

der sobre el rio Chitota con una altura de 2,5m y una capacidad instalada era de 0,4MW que podía

iluminar lo equivalente a dos manzanas.

Hoy las necesidades energéticas de Colombia van mucho más allá de iluminar dos manzanas, hoy el

país de 45 millones de habitantes demanda más 13mil MW de energía, por la alta demanda domés-

tica, el logro de la cubertura del 97% de la población y el crecimiento industrial. Entonces pasamos

de hidroeléctricas de 2,5m sobre pequeñas afluentes hídricas a enormes represas de 225m de alto,

sobre ríos con caudales de mas 1000m³/s. Hidroituango representa casi el 25% de la capacidad ins-

talada actual, generando una sobreoferta de energía en el país, lo que convierte a Colombia en una

potencia energética que satisface su demanda interna y además tiene la capacidad de vender energía

a otros países latinoamericanos. La industria energética crece a la vez que aumenta la tecnología y

los impactos ambientales que estas grandes obras producen.

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Siglo XIX – 1882

Inicia el funcionamiento de la primera central eléctrica del mundo en Nueva York, el uso primordial

era el alumbrado público de la ciudad, posteriormente la energía eléctrica se vuelve indispensable

en el uso doméstico e industrial. Ese mismo año en Wisconsin se inaugura la primera hidroeléctrica

sobre el río Fox

Fuente: www.hidroenergia.net

1889-1900

En el año 1889 llega la energía eléctrica a Colombia, inicia operaciones de la mano de la compañía

The Electric Light Co. Que el 7 de diciembre inaugura las primeras bombillas incandescentes para

uso público, la energía se generaba por el sistema termoeléctrico, con máquinas a vapor que funcio-

naban con carbón mineral y cuatro dinamos.

En 1891 se inaugura la primera hidroeléctrica del país Chitota, cerca de la ciudad de Bucaramanga

sobre el río surata, cuya producción de energía era alrededor de 0,4 MW.

El desarrollo de proyectos energéticos fue liderado por empresas de capital privado o mixtas que

llevaron la energía a las principales ciudades de Colombia, en 1892 en Barranquilla, 1893 a Carta-

gena y Santa Marta, en 1895 la compañía Antioqueña de instalaciones eléctricas inicia la construc-

ción de la central hidroeléctrica sobre la quebrada Santa Elena y en 1898 se ilumina Medellín por

primera vez.

La generación hidroeléctrica para Bogotá inicia en 1895 como consecuencia a las deficiencias de la

producción térmica en la ciudad. Los hermanos Samper Brush identifican el potencial energético

del salto del Tequendama, construyendo la central de Charquito. Este fue el primer paso del uso de

la energía eléctrica para fines domésticos e industriales, en 1900 la planta de Charquito producía la

suficiente energía para mover 100 motores industriales.

www.hidroenergia.net

Figura 1. Central eléctrica de Winsconsin

www.hidroenergia.net

Figura 3. alumbrado público en

Bogotá

www.banrepcultural.org

Figura 4. hidroeléctrica de

Chitota

www.essa.

Figura 5. Hidroeléctrica Charqui-

to Bogotá


Siglo XX

En 1910 se inaugura en Cali por iniciativa de la familia Eder, una hidroeléctrica sobre el río Cali

con una capacidad instalada de 0,9MW. Las hidroeléctricas en Colombia inician a adquirir un papel

importante en la producción de energía nacional, luego de la ampliación de las plantas de Santa

Elena y Charquito en 1930 la capacidad instalada del país es de 45MW, la población del país era de

7 millones, lo que indica que habían 6KW por cada 1000 habitantes, en la actualidad la cifra supera

los 300KW por cada 1000 habitantes.

En 1936 la ley 109 decreto 1606, permita la intervención estatal en diversos sectores de la econo-

mía, pero es hasta 1946 cuando el estado se involucra fuertemente con el sector eléctrico, con la ley

80 crea las electrificadoras departamentales, algunas de las cuales continúan en funcionamiento

hoy.

En 1950 la capacidad instalada del país llega a 280 MW con una población de 11 millones de habi-

tantes.

En los años 60 la capacidad instalada del país llega a 922MW con una población de 15 millones de

habitantes. Las regiones de Colombia habían desarrollado de forma independiente su sistema eléc-

trico, solo hasta 1961 se crea la primera línea de interconexión en el departamento de Caldas y en

1967 se crea oficialmente ISA, que sería la empresa de interconexión estatal. Se inaugura la central

de prado en 1966 y un año después la central Guadalupe III con una capacidad de 270MW, al ini-

cial la década de 1970 la producción del país llego a 2077MW.

Figura 6. Santa Elena Medellin

Figura 7. Cali hidroeléctrica

Figura 8. Prado Tolima

Figura 9. Guadalupe III

Figura 10. Hidroeléctrica

Achicaya (64MW)

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En los años 70 el gobierno ajusto las tarifas de consumo de energía. En el año 1977 entra en opera-

ción la central hidroeléctrica de Chivor, con una capacidad de 1000MW y al llegar a los años 80 la

capacidad instalada del país logro llegar a 4.108MW.

En el año 1992 se presento una fuerte crisis energética como consecuencia al fenómeno del niño, lo

que llevo a diversificar los sistemas de producción de energía en Colombia

La actualidad de la energía en Colombia

Colombia hoy tiene una demanda superior a 13mil MW y su capacidad instalada le ha permitido ser

una potencia energética en América Latina, la parte interior del país, la zona andina produce gran

parte de su energía con hidroeléctricas, la zona costera como consecuencia a su escasa topografía

produce su energía por medio de termoeléctricas.


2.2 Desarrollo histórico proyecto Hidroituango

Los estudios sobre la potencia energética del río Cauca se remontan a 1969, año en el cual la fir-

ma Integral S.A liderada por el Ing. José Tejada, identifica los posibles lugares para el desarrollo de

proyectos hidroeléctricos. En 1971 ISA-Integral realizan estudios en la región del Cauca medio,

evaluando las probabilidades de un proyecto hidroeléctrico en Ituango, sector en el cual el río des-

cendía cerca de 200m por un cañón que facilitaría la construcción de una represa. En 1979 se reali-

zan los primeros estudios de prefactibilidad y en 1983 Hidroituango se incluye en el plan de expan-

sión eléctrico del país. En 1998 se crea la sociedad promotora de la hidroeléctrica Pescadero-

Ituango, se actualizan los estudios de prefactibilidad y el estudio de impacto ambiental. El proyecto

inicio su construcción en el año 2011 teniendo como promotores al grupo EPM y al instituto para el

desarrollo de Antioquía IDEA, los diseñadores del proyecto son Integral y Solingral y la construc-

cion está a cargo de las firmas nacionales Conconcreto y Coninsa Ramon H y la firma brasilera

Camargo Correa, es importante resaltar que este consorcio ya tiene experiencia en la construcción

de hidroeléctricas. Se espera que la culminación y entrada en operación de la hidroeléctrica sea en

el año 2018.

3 CONTEXTO ARQUITECTONICO 3.1 En el mundo Las siguientes, son las hidroeléctricas que se catalogan como las más grandes a nivel mundial, la primera ubicada en Brasil, represa de Itaipú con una capacidad de 14.000 MW sobre el rio Paraná,

1969 1971-1980 1983 1990-2000 2001-2014

Estudios de la firma inte-gral S.A, realizados por el ingeniero Jose Tejada

Hidroituango se incluye en el plan de expansio n del sector ele ctrico

Evaluacio n del potencial hidroele ctrico del Cauca medio. ISA-Integral 1971-

Estudios de pre factibili-dad en 1979

Se crea formalmente la sociedad promotora de la hidroele ctrica Pescadero-

Actualizacio n del estudio de pre factibilidad 1999

Estudio de restricciones ambientales – Integral, Estudio de impacto am-biental; EIA. Complemen-tacio n de la factibilidad te cnica, econo mica y am-

Actualizacio n de la infor-macio n social y econo mi-ca SHPI- INTEGRAL, 2008-

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la segunda ubicada en China, represa de Xiluodu con una capacidad de 13.860 MW sobre de Rio Jinsha, y la tercera ubicada en Venezuela, represa Simón Bolívar con una capacidad de 10.325 MW. También se podría generar una clasificación a las hidroeléctricas que se han construido de forma similar a como se construirá Hidroitango, con un relleno de tierra y roca en su núcleo, como la Re-presa de Rogun (Tajikistan- rio Vakhsh), la Represa de Nurek (Tajikistan- rio Vakhsh), y la Represa de Grande Dixence (Suiza) La capacidad de Hidroituango será de 2.400 MW, si se realiza una comparación a nivel mundial so-bre otras hidroeléctricas, el aporte innovador es prácticamente nulo, sin embargo las condiciones ambientales y la localización, hacen de este un mega proyecto, teniendo en cuenta el desarrollo tec-nológico que se ha dado en Colombia. Hidroeléctricas más grandes a nivel mundial Imagen 1. Represa de Itaipú Imagen 2. Represa de Xiluodu Imagen 3. Represa Simón Bolívar

Hidroeléctricas con un sistema constructivo similar a Hidroituango Imagen 4. Represa de Rogun Imagen 5. la Represa de Nurek Imagen 6. Represa de Grande Dixence

http://laotraopinion.net/desarrollo-de-infraestructura

3.2. A nivel nacional Colombia cuenta con una ubicación geográfica privilegiada, el relieve, ofrece buenas condiciones para el aprovechamiento del agua como fuente energética, cuenta con más de mil (1.000) ríos per-manentes. Por tal motivo, la producción de energía en Colombia, se da principalmente de las fuentes hidráuli-cas, la siguiente tabla, muestra todas las centrales hidroeléctricas existentes con su respectiva des-cripción.


CENTRAL CAPACIDAD

EFECTIVA MW AÑO PUESTA EN MARCHA

DEPARTAMENTO

Guadalupe III 270 1966 Antioquia Guadaluoe IV 202 1985 Antioquia

Guatape 560 1980 Anioquia La Tasajera 306 1994 Antioquia Playas 201 1988 Antioquia Porce II 405 2001 Antioquia Rio grande 75 1956 Antioquia Troneras 40 1965 Antioquia

Jaguas 170 1987 Antioquia San Carlos 1240 1988 Antioquia Chivor 1000 1982 Boyaca Miel 396 2002 Caldas Esmeralda 30 1963 Caldas San Francisco 135 1969 Caldas

Salvajina 285 1985 Cauca Florida 26 1975 Cauca Urra 329 2000 Cordoba Canoas 45 1972 Cundinamarca Colegio 150 1970 Cundinamarca La guaca 310 1987 Cundinamarca

Guavio 1150 1992 Cundinamarca Laguneta 72 1960 Cundinamarca Paraiso 270 1987 Cundinamarca Salto 125 1988 Cundinamarca Betania 540 1987 Huila Rio mayo 21 1969 Nariño

Prado 44 1973 Tolima Prano IV 5 1973 Tolima Alto anchicaya 365 1973 Valle Calima 120 1967 Valle Bajo anchicaya 74 1957 Valle

Tabla1. Centrales hidroeléctricas en Colombia.

La anterior tabla, muestra la participación de varios departamentos en la producción de energía hi-dráulica en el país, sin embargo es Antioquia el departamento que tiene mayores afluentes, Hidroi-tuango marcara la diferencia. Las siguientes, son las catalogadas como las hidroeléctricas más grandes a nivel nacional, la prime-ra ubicada en el rio Bata, la represa de Chivor con una capacidad de 1450 MW , inicio sus opera-ciones en el año 1982, la segunda ubicada en el rio Narè, la represa de Jaguas con una capacidad de 170 MW inicio sus operaciones en el año 1988 y la tercera ubicada en el rio Narè y Guatapè, la re-presa de Playas con una capacidad de 200 MW Desplazando a todas estas en su capacidad y en el nivel constructivo, se encuentra el mayor reto de la ingeniería en Colombia, Hidroituango.

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La mayor área de afectación que se había tenido en el país con la construcción de una hidroeléctri-ca era de 6 municipios, con la construcción de hidroituango se tendrá un área de afectación de 12 municipios, la magnitud y escala del proyecto es exorbitante si se compara a lo que ya se tenía en la ingeniería colombiana de presas.


Fotos: colonia de Ituango en Medellín, imágenes del paisaje antioqueño.

Fuente: http://coloniadeituango.blogspot.com/

Hidroeléctricas más grandes del país Imagen 7. Represa de Chivor Imagen 8. Represa de Jaguas Imagen 9. Represa de Playas

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4 CONTEXTO REGIONAL.

4.1 Características del río y del lugar.

Nace cerca de la laguna del Buey en el Macizo colombiano, departamento del Cauca y beneficia a más de 10 millones de colombianos antes de descargar sus aguas al río Magdalena, departamento de Bolívar. Es reconocido como una de las principales fuentes hídricas del país.

La cuenca hidrográfica del río Cauca alberga el desarrollo de diversas actividades productivas como la industria azucarera, cultivo de café, explotación minera, agrícola y generación de electricidad, según estudios de factibilidad realizados desde hace ya varias décadas. Se extiende a través de unos 1.350 kms, en su recorrido pasa sobre diferentes pisos térmicos, es el lugar donde se desenvuelven libremente varios tipos de ecosistemas: Alto Cauca, Valle del Cauca, Cauca Medio y Cañón del Cauca. Solo sobre uno de los ríos más importantes de Colombia, podríamos hablar de la posibilidad de rea-lizar un proyecto como este, es el desarrollo de una obra como la que observamos aquí la que hace posible aprovechar el alto nivel del potencial hídrico del país. Es un entorno donde predomina el suelo montañoso, de topografía abrupta y fuertes pendientes. Los paisajes son diversos debido a la variedad de pisos térmicos. Aquí es donde surge la mayor exten-sión de bosque húmedo tropical de la zona norte del país

.

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cuenca del Rio Cauca represa de Ituango: http://laotraopinion.net/desarrollo-de-

alto valle del Cauca Cauca sitio de

4.2 Zona de influencia de la represa.

Área de influencia indirecta:

Nor-occidente antioqueño.

Área de influencia directa:

12 municipios y su relación con el proyecto.

Briceño: Embalse, campamentos, vías de acceso,

línea de transmisión y depósitos.

Buriticá: Embalse.

Ituango: Embalse, vías de acceso.

Liborina: Embalse.

Peque: Embalse.

Sabanalarga: Embalse.

San Andrés de Cuerquia: Vías de acceso.

Santafé de Antioquia: Embalse.

Olaya:

Toledo: Embalse, vías de acceso, campamentos.

Valdivia: Vía de acceso.

Yarumal: Línea de energía para construcción.

Fuente: mapas google

https://www.google.com/maps/place/Ituango,+Antioquia/@7.23085,-

75.912375,10z/data=!3m1!4b1!4m2!3m1!1s0x8e453d4591a1bbe5:0x32978c66fed04a48


4.3 Impacto ambiental

4.3.1 Generación de gases de invernadero El funcionamiento de una represa puede generar niveles significativos de emisión de gases de in-vernadero. La magnitud de estas emisiones está directamente relacionada con el tamaño del embalse y las características del terreno inundado. La descomposición de la vegetación en el área inundada genera emisiones de carbono y metano.

Diferentes fuentes de energía generan cantidades distintas de dióxido de carbono. Las represas ubi-cadas en regiones tropicales generan emisiones en promedio de 225 de CO2 por kWh (kilovatio-hora) generado, una cantidad muy alta comparada con los 27 g de las represas ubicadas en regiones áridas. Como comparación, las termoeléctricas de gas natural generan en promedio 553g por kWh, las termoeléctricas de fueloil generan 762g por kWh y las termoeléctricas de carbón 989g por kWh. En la siguiente figurase muestran las emisiones generadas por distintas fuentes de generación de energía eléctrica.

Figura. Emisiones de dióxido de carbono de distintas fuentes de energía eléctrica

Figura 2. Ejemplos de fuentes de generación de energía. De derecha a izquierda: Hidroeléctrica tipo Run of the river, hi-

droeléctrica en región árida, hidroeléctrica en región tropical y termoeléctrica a base fueloil.

Fuentes: www.instituteforenergyresearch.org, www.ucsusa.org, www.djtelectraining.co.uk.

El río Cauca, sobre el cual se encuentra ubicada la Hidroeléctrica Ituango, posee una gran densi-dad de vegetación, la cual debe ser removida antes del llenado del embalse para reducir las emisio-

http://www.djtelectraining.co.uk/

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nes de carbono y metano generadas. Es importante considerar que en la información disponible has-ta el momento, no se ha encontrado indicio de que dicha remoción se realizará en toda la extensión del embalse (78 km). De no realizarse esta remoción, la emisión de gases de invernadero podrá in-crementarse críticamente, como sucedió en la represa Curuá-Unã en la Amazonía de Brasil, la cual produjo 3.5 veces más contaminación por kilovatio-hora que una termoeléctrica promedio a base de fueloil.

Figura. Generación de gases de invernadero en un embalse

Fuente: http://www.sacbee.com/

4.3.2 Cambios en el ecosistema

La estratificación es un fenómeno que se presenta en embalses de gran profundidad, y consiste en

que se generan varias capas de agua con diferentes temperaturas. Las capas superiores mantienen la temperatura original de río al encontrarse en contacto con la radiación solar, pero las capas inferio-res tienen temperaturas más bajas y menor cantidad de oxígeno. Estas aguas frías, después de pasar a través de la hidroeléctrica, son devueltas río abajo, generando daños en especies de peces sensi-bles a los cambios de temperatura. Una forma de reducir el impacto de la estratificación es la ubica-ción de las estructuras de captación a diferentes profundidades dentro del embalse, con el fin de mantener estables la temperatura del agua y la cantidad de oxígeno río abajo. En la información co-nocida, Hidroituango implementará todas las captaciones en una capa inferior del agua, poniendo en peligro la fauna acuática río abajo.

http://www.sacbee.com/


Figura 3 Fenómeno de estratificación en un estanque

Fuente: aulaweb.unicesar.edu.co

La sobresaturación es otro fenómeno que puede suceder en las represas, y es producido generalmen-te por la caída del agua que sale después de ser utilizada en la hidroeléctrica. El agua al caer, se sa-tura de aire, el cual está compuesto principalmente por nitrógeno y oxígeno; el agua saturada con estos dos elementos es altamente nociva para muchas especies acuáticas. Con el fin de prevenir la sobresaturación del agua, se construyen pozos de aquietamiento, los cuales permiten la reducción de la velocidad del agua. Igualmente, deben evitarse grandes alturas de caída de agua a la salida. En Hidroituango planea construirse una caverna de almenaras, la cual reducirá toda la energía cinética del agua, permitiendo el retorno apropiado de ésta al río Cauca. Otro problema ambiental muy común en las represas son los trastornos en la sedimentación. Los se-dimentos que vienen de río arriba comienzan a almacenarse en el lado superior de la represa. Estos sedimentos, al estar cargados de nutrientes generan un aumento en la cantidad de seres vivos en el embalse, haciéndolo favorable para la pesca. Sin embargo, un aumento en la cantidad de seres vivos en el embalse reduce la cantidad de oxígeno en el agua, lo que se traduce en agua más pobre para la fauna río abajo. Por otra parte, la parte del río aguas abajo carecerá de sedimentación, lo que conlle-va a condiciones más pobres para los peces allí. Actualmente, no se conoce de ningún plan a ser implementado en Hidroituango que permita mitigar los efectos negativos en la sedimentación. La migración de los peces también se ve afectada con la construcción de represas debido a que no pueden pasar de un lado a otro de ésta. Varias especies en el río Cauca son migratorias y requieren diferentes locaciones para las distintas actividades de su ciclo vital, como sucede con el bagre. Ac-tualmente, con la desviación del río Cauca, según los habitantes de la región, la cantidad de peces de esta especie aguas arriba de la desviación se ha reducido en un 80%. Es fácilmente predecible que todas las especies migratorias desaparecerán de la zona de la represa, como ha sucedido en in-numerables proyectos hidroeléctricos en Estados Unidos, Canadá y Europa. Para reducir la afectación en la migración de los peces, se requiere un estudio interdisciplinario de las características de cada especie de pez, de las condiciones ambientales específicas y el desarrollo de sistemas o mecanismos que permitan el paso o traslado de estos animales. Es importante notar que éste es un campo supremamente subdesarrollado a nivel mundial dentro de la construcción de represas y, hasta el momento, únicamente se ha logrado crear soluciones parciales para algunas es-

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pecies en Norteamérica. En la siguiente figura es posible apreciar un ejemplo de estructura escalo-nada que permite que ciertas especies de pez logren migrar río arriba de una represa.

Figura 4. Estructura escalonada para migración de peces

4.4 Impacto social

4.4.1 Políticas de mitigación del impacto social en el área de influencia. Desde los estudios de factibilidad, diseño y planeación de la obra, se han reconocido y evaluado una variedad de posibles alteraciones sociales sobre la totalidad del área de influencia, es por esto que para los involucrados en el desarrollo del proyecto, es necesario tomar todas y cada una de las afec-taciones expuestas para tratar de disminuir en la mayor medida posible el traumatismo de lo que se-rá sobreponer a la estructura actual y definida un proyecto de esta escala.

En el lugar se revelan claramente dos puntos de vista sobre la misma propuesta, por un lado los ha-bitantes propios del lugar, argumentan ver sus cultivos afectados y sus dinámicas comerciales alte-radas desde hace ya muchos años, todas relacionadas directamente con lo que ha sido y será el desa-rrollo de la presa y el embalse de la hidroeléctrica. Plantaciones y actividades ganaderas ya no serán una opción en el lugar.

Así mismo el plan de gestión social aplicado a la zona, habla sobre políticas de mitigación de dicho impacto social, con proyectos que van desde el reconocimiento de los habitantes del lugar hasta planes de reubicación de terrenos afectados fuera de los dispuestos para el embalse. El área que comprende el embalse es reducida, con relación al potencial de energía producida al ser una presa de altura.

Se reconocen programas, proyectos y estrategias o actividades que componen el plan de gestión so-cial del proyecto: esquemas de ordenamiento territorial en los municipios, sobre los ajustes que se-rán necesarios luego de la presencia del proyecto en el lugar. Las políticas de empleo buscan cum-plir con la responsabilidad social de integrar a los habitantes al desarrollo de la obra, ya que toda la mano de obra no calificada requerida por los contratistas deberá provenir del área de influencia. In-formación y participación para todos los grupos de interés del proyecto. Periódico: “La Voz del proyecto Ituango”. Radionovela: “Historias del espejo de agua”. Arqueología preventiva a cargo del Instituto Colombiano de Antropología e Histo-ria, ICANH.


5 DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO

5.1 Autores del proyecto

La Hidroeléctrica Ituango es una iniciativa del grupo EPM y la Gobernación de Antioquia a través del IDEA (Instituto para el Desarrollo de Antioquia), quienes formaron la empresa conjunta llamada Hidroituango. Dentro de los términos se acordó que EPM sería el responsable de financiar, construir y operar la hidroeléctrica por 50 años.

Un consorcio conformado por las empresas Ferrovial Agroman Chile con una participación del 60% y Sanic Ingenieros Constructores (Colombia) con una participación del 40%, recibió el contrato de construir el túnel de acceso a la casa de máquinas y los tuneles de desviación del río Cauca. El Consorcio CCC Ituango, conformado por la empresa brasileña Camargo Correa con una partici-pación del 55% y las empresas colombianas Constructora Conconcreto y Coninsa Ramón H con participaciones de 35% y 10% respectivamente, recibió el contrato para le ejecución de las obras ci-viles del proyecto. La empresa Brasil Energia e Transporte, subsidiaria del grupo Alstom de Francia, recibió el contra-to para el suministro de los equipos electromecánicos tales como turbinas y generadores. La Unión Temporal Conintegral-UDEM recibió el contrato de monitoreo ambiental del proyecto. El diseño del proyecto fue realizado por las empresas colombianas Integral Ingenieros Consultores y Solingral Soluciones Geotécnicas Integrales.

5.2 Funcionamiento general del proyecto

El principio de funcionamiento de Hidroituango, al igual que las hidroeléctricas en general, consiste en generar energía a partir de agua en movimiento. El agua almacenada en el embalse fluye a través de túneles o canales con pendiente negativa, ganando energía. Ésta agua en movimiento pasa a tra-vés de turbinas soportadas por generadores que convierten la energía cinética en energía mecánica y posteriormente en energía eléctrica. La energía eléctrica es regulada por una subestación para facili-tar su transporte. El agua, después de pasar por las turbinas el devuelta río abajo. La potencia gene-rada depende directamente del caudal y de la diferencia de altura entre la entrada y salida del agua.

Figura 5. Funcionamiento general de una represa hidroeléctrica.

Fuente: http://www.energybc.ca

http://www.energybc.ca/

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5.3 Partes generales del proyecto

La Hidroeléctrica Ituango estará constituida por las siguientes partes generales:

Sistema de desviación: tiene el propósito de cambiar temporalmente el cauce del río Cauca para permitir la construcción de la presa y las excavaciones subterráneas. Preataguía y ataguía: estos elementos encausan el río Cauca hacia los túneles de desviación, permi-tiendo la construcción de la presa. La ataguía se construirá en concreto compactado con rodillo. Presa: la presa contendrá el agua del río y generará la diferencia de altura entre el nivel del agua y el nivel de emplazamiento de las turbinas. Ésta tendrá una altura de 225 metros. La presa será del tipo enrocado con núcleo impermeable. Vertedero: el vertedero es un sistema que permitirá el paso del agua en caso de que se necesite dis-minuir la cantidad de agua en el embalse, devolviéndola directamente al río. Estructura de captación: las captaciones están conformadas por ocho estructuras de acero a través de las cuales entra el agua en los túneles. Túneles: el agua pasa a través de los túneles hacia las turbinas, ganando energía cinética en el tra-yecto. Caverna casa de máquinas: en la casa de máquinas se instalarán las ocho unidades de generación de energía, compuestas principalmente por turbinas tipo Francis y generadores. Caverna de transformadores: los transformadores elevan el voltaje de la energía generada, facilitan-do su transporte. Caverna de almenaras: es un pozo de aquietamiento que tiene el propósito de reducir la energía con que sale el agua después de pasar por las unidades de generación Túnel de acceso: es la vía de acceso desde el exterior hacia la casa de máquinas del proyecto. Túneles de descarga: cuatro túneles que tienen el propósito de transportar el agua de vuelta al río.

Figura. Vista en planta del proyecto Hidroituango.


Figura. Vista transversal de la presa.

Fuente: http://hidroituango.com.co

Figura 6. Perfil de conducción del proyecto.

Fuente: http://hidroituango.com.co

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6 PROCESO CONSTRUCTIVO

6.1 Infraestructura inicial La planeación de hidroituango, al verse como un mega proyecto en Colombia, es de alta envergadu-ra y como un factor característico, se encuentra la infraestructura inicial.

La construcción de las vías de acceso que comprende la adecuación de la vía hacia San Andrés de Cuerquia, 30 km de vías nuevas en am-bas márgenes del río Cauca, la variante de 1,3 km en San Andrés de Cuerquia, el puente Neguerí (242 Mts) que cruza el río San Andrés en el corregimiento El Valle, el puente Chirí, ubicado en la margen derecha, con 100 Mts de largo, el Túnel Chirí (800 m). Ruta de lle-gada a Ituango, cruzando la cresta de la presa y continuando por la margen izquierda hasta conectar con la vía antigua y principal, la vía entre puerto valdivia y la presa extensión de 38,1 kilómetros y conta-rá con 9 túneles (1,5 km) y 65 puentes (2,5 km) dos de los cuales se construirán por sistema de voladizos sucesivos.

Imagen 10. Vías principales

http://laotraopinion.co Imagen 11.Puentes Imagen 12. Muros Imagen 13 Excavaciones Imagen 14. Voladizos

Revista La voz

Como elementos segundarios, el campamento que se podría catalogar como un gran hotel, las urba-nizaciones necesarias para trasladar a la comunidad afectada por la construcción de las vías ante-riormente mencionadas, la planta de concreto, las vías de transmisión para la energía que utilizara la construcción, además del acueducto necesario. Todas estas construcciones dan cuenta al planeamiento y la logística que se está teniendo en la construcción del proyecto, todo se encuentra planificado de acuerdo al tamaño de Hidroituango

Imagen 15.Campamento Imagen 16. Plantas Imagen 17 Urbanizaciones Imagen 18. Alcantarillado

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6.2 Desviación del rio, presa, embalse, vertedero y captaciones, subestación y líneas de intercone-xión

Dentro de los procesos constructivos necesarios para el desarrollo del proyecto hidroeléctrico ituan-go, se inicia con el desvió del rio cauca una de las afluentes más notables de nuestro país, con un recorrido aproximado de 1350 km y unos 152 municipios. La primera etapa consiste en la desviación de rio cauca que radica en encausar las aguas del rio cau-ca a través de dos túneles de 14 m de diámetro (sección tipo herradura) con longitudes entre 1000 m y 1200 m, por donde será desviado el río Cauca para lograr el secado e iniciar la construcción de la pre ataguía, ataguía y presa. En el proceso de los túneles se crean dos zonas, portal de entrada y Por-tal de salida. El acceso a los túneles o portal de entrada se encuentran ubicados de tal manera que permitan localizar la pre ataguía de modo que entre ésta y la ataguía se admita un espacio suficiente para el desarrollo de los trabajos en la base de la presa o pata de la presa. Este espacio entre la pre ataguía y la ataguía podrá servir como zona de depósito y así mismo funcionar como impermeabili-zación de la cara aguas arriba de la presa. Para el portal de entrada se tiene planteado los ciclos de la excavación subterránea los cuales cuentan con demarcación topográfica, Barrenacion para pernos y avance, Cargue de frontón con explosivos, Voladura, Desumo, Evacuación de rezaga, Desabom-be y tratamiento. Para la conformación de las estructuras de los túneles de salida se localizan en la zona al frente de la desembocadura del río Ituango, con el objetivo que no intervengan en el pozo del vertedero. Para el portal de salida se debe realizar demarcación topográfica de las secciones con chaflanes, soporte para la estabilidad de los taludes, excavación, Corte con máquina y Explosivos, aplicación de con-creto lanzado con robojet, perforación de pernos inyectados y drenaje. Para el alineamiento vertical de los túneles entre el portal de entrada y portal de salida se tiene una pendiente entre 0.38% y el 0.50% buscando mantener la pendiente original del rio. En los portales de entrada y salida se encuentra una pila central, que sirve como soporte para el cierre de unas com-puertas deslizables de 7 m de ancho y 14 m de altura de las cuales servirán para la construcción de los tapones de concreto para el cierre de estos túneles. La pre ataguía para la desviación del río tendrá 30 m de altura y corona; estará conformada por roca y suelo, con taludes de 1,5H:1V en ambas caras. Para la ataguía se tiene en cuenta cada una de las características del sitio como son; la estreches del cañón en los niveles próximos al río y se plantea una ataguía del tipo de concreto compactado con rodillo, las razones primordiales para el planteamiento de este tipo de ataguía fueron:

- Menor tiempo de ejecución -No representa peligro de destrucción durante la etapa de construcción en evento de creciente. -Presenta función como pata de presa aguas arriba y garantiza estabilidad de la estructura. -Permite acortar los túneles de desviación

La altura prevista es de 52 metros y se tiene diseño con paredes simétricas inclinadas 0.70H: 1V, se construye en capas de 0.30 metros de espesor ; con concreto con rodillo compactado (CCR) de 50 Kg/m3 de contenido de cemento, lo que permite que no exista un tratamiento entre juntas, solo la limpieza y retiro de mortero superficial que evita el control de calor, este concreto utilizará los agregados procedentes de los depósitos del rio san Andrés, sin ningún tipo de procesamiento utili-zando un tamaño máximo de 100 mm. Para mantener el caudal permanente del rio cauca se plantean obras de descarga que garanticen la evacuación de 300 m3/s siendo este el caudal mínimo requerido. Se tiene proyectado a dos niveles

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una descarga de fondo que aprovechará el túnel izquierdo número 1, y una descarga intermedia que consiste en un túnel a la cota 260 que descargará en el pozo de disipación del vertedero. Para la descarga de fondo se tendrán dispuestas dos compuertas de 3x3.90 m las cuales serán opera-das desde una cámara aguas arriba, de donde será taponado el túnel 1, para la descarga intermedia que está constituida por un túnel de 8 m de ancho hastiales verticales de 4 metros y de altura y bó-veda semicircular de 4 metros de radio con longitud de 783 metros, se construirá un domo donde se controlarán dos compuertas radiales de operación y dos compuertas planas de mantenimiento con dimensiones de 3x3.90 metros de altura. Después de tener las obras de la presa a una altura que admita la evacuación de la creciente de dise-ño operando únicamente el túnel de desviación numero 2 (Túnel derecho) se dará labor al cierre de las compuertas del túnel número 1 y al desarrollo constructivo de las obras de descarga de fondo. Cuando se finalice totalmente estas obras se deben haber finalizado a la par las obras de descarga intermedia de la presa y del vertedero, de tal manera que se aproveche para el llenado del embalse y la construcción del tapón y cierre definitivo del túnel de desviación número 2. Para realizar esto paralelamente se abre la compuerta del túnel 1 y así garantizar el flujo permanente del caudal míni-mo permitido. Cuando se logre el nivel de cabeza o superior que garantice la evacuación del caudal a través de la descarga intermedia, se procederá a cerrar las dos compuertas de descarga de fondo. Finalmente al tener el embalse lleno y los caudales por vertedero de crecientes se podrá cerrar la descarga inter-media, sin embargo esta podrá ser abierta durante la operación con el fin de poder garantizar la eva-cuación de caudal Ecológico (Mínimo permitido). Para la construcción de la casa de máquinas, se da inicio con el inventario forestal, reubicación de fauna, demarcación topográfica, tala, rocería y retiro de material vegetal. Paso siguiente se ejecutan labores de corte mecánico y conformación de bermas hasta lo que denominamos portal de acceso casa de máquinas.

La Presa

Figura 1: Esquema zonas

Fuente: http://www.minambiente.gov.co/

http://www.minambiente.gov.co/


Para la construcción de la presa se debe tener en cuenta que esta es de tipo enrocado con tierra (ECRD) con una altura de 220 metros y una corona de 12 metros de ancho y 500 metros de longi-tud, para el desarrollo del talud aguas abajo la presa tiene una inclinación 1.75H:1V resultante de un talud básico de 1.4H:1V, suavizado con la construcción de una vía de acceso que atraviesa el ta-lud facilitando la construcción y colocación de la roca y para que posteriormente se permita el man-tenimiento y el acceso a las galerías de drenajes y a la descarga intermedia, esta vía se proyecta con un ancho de 10 metros y una pendiente longitudinal de 15%, para el talud aguas arriba se tiene dis-puesto un talud de 1.8H:1V en forma continua. La impermeabilidad del lleno de roca se logra a través de un núcleo de tierra, entre el núcleo de tie-rra y el lleno de roca se dispone en la cara aguas arriba de una zona de transición de 10 m de espe-sor conformada por material con un tamaño máximo de 0.20 m y en la cara de aguas abajo una tran-sición conformada por dos filtros de espesor de 4 metros uno de arena y otro de cascajo. Para la fundación o cimentación del núcleo, los materiales de filtro y transición se busca trabajar sobre Roca tipo IIB, por lo que es necesario realizar excavación hasta encontrar esta calidad de ro-ca, para los espaldones se necesitará, la fundación sobre rocas tipo IIA. Bajo este núcleo se realizará una malla de inyecciones de consolidación, sobre la zona que recibirá el núcleo, se colocará una malla electro soldada de refuerzo y se vaciará una capa de concreto de nivelación de 0.50 m de es-pesor. Para el relleno de la presa se tiene identificadas las siguientes zonas:

- Zona 1. Esta zona está conformada por materiales de baja permeabilidad pero se admiten tama-ños de arenas de hasta 20-30 cm, los cuales aumenta la resistencia del núcleo

-Zonas 2. Constituyen los filtros (Zonas 2A y 2B) que se construirán en la cara de aguas abajo del núcleo, conformados predominantemente con materiales de origen aluvial.

-Zonas 3. Comprenden las transiciones (Zonas 3A) y los espaldones (Zonas 3B) de la presa. El tamaño máximo y el espesor de colocación de las capas aumentan hacia el exterior de la presa. Se construirán con fragmentos rocosos procedentes de las excavaciones requeridas para la obra, princi-palmente de la excavación para el vertedero. Los volúmenes de material requerido son: 2,0 millones de material para núcleo, 1,7 millones para las zonas de filtros y 12,4 millones para los respaldos de roca. Además, para la ataguía se requieren 190.000 m3 de CCR. Materiales para la presa Para la extracción de materiales que se encuentran previstos para el lleno de la presa se tiene desti-nadas zonas circundantes de la obra.

Materiales para la Zona 1.

Figura 2: Esquema zonas 1

Fuente: Elaboración propia

Zona 1

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Dentro de la zona 1 se encuentra el denominado préstamo 1 que corresponde a materiales locali-zados en la margen izquierda del rio cauca, este material está constituido por depósitos de coluvión, con materiales finos (Limos arcillosos Carmelo claro) los cuales son pertinentes para la construc-ción del núcleo por sus características permeables, a estos materiales se les debe hacer un sencillo procesamiento para logran materiales de tamaño no mayor a 20-30 cm

El Préstamo 2, localizado en la margen derecha del río Cauca, aguas arriba del sitio de presa. Es-

tá constituido por suelo residual de neiss, de color rojizo. La muestra observada en esta etapa de los diseños, permite considerar que este material también sería apto para la construcción del núcleo de la presa.

El Préstamo 4 está localizado en la margen izquierda del río Cauca, aguas arriba del Préstamo 1,

aparentemente de origen coluvial, con características similares al Préstamo 1. Los prestamos uno y dos tiene una afectación de aproximadamente 300 hectáreas de las cuales

tiene una cobertura vegetal de 0.30 a 0.40 m de espesor y se tiene una capa de suelo apto para el préstamo de aproximadamente 3m. Sabiendo que el volumen de material requerido para el núcleo de la presa está alrededor de los 2.000.000 m3 se puede decir que se cuenta con los m3 suficientes para la construcción del núcleo.

Materiales para la zonas 2



Estos materiales constituyen en los depósitos aluviales del rio san Andrés y hacen parte del deno-minado préstamo 3, estos materiales se utilizaran para la construcción de la zona 2 del relleno de la presa y para la elaboración de mezclas de concreto. Este préstamo tiene un área de impacto de aproximadamente 157 hectáreas.


Materiales para las Zonas 3.



Los materiales implementados para la zona 3 correspondiente a los enrocados de la presa, estarán

compuestos por las excavaciones que se realicen en el vertedero de las cuales se tiene estimado 11.500.000 m3 y también se tendrán dispuestos los materiales extraídos de las excavaciones super-ficiales y subterráneas.

Zonas de Deposito. Para el depósito de los materiales extraídos de las excavaciones no se trasladaran directamente al

lleno de la presa sino que se establecerá áreas de depósito temporal y donde posteriormente se em-plearán para el lleno de la presa.

Depósito Ticuitá 1: Se encuentra ubicado a 2600 m de distancia del desarrollo de las obras, por

debajo de la vía proyectada para el acceso a los túneles, para este depósito se dispone de unas pen-dientes de 2H:1V y plazoletas con una capacidad aproximada de 1.100.000 m3.

Deposito Ticuita 2. Este se encuentra ubicado a 200 metros aproximadamente del depósito Ticui-

ta 1 y también se localiza por debajo de la vía de acceso a los túneles de descarga y tiene una capa-cidad aproximada de almacenamiento de 1.300.000 m3

Deposito Tenche: Se encuentra localizado aproximadamente 1600 metros arriba de la presa, ad-

yacente a la vía de acceso a la presa y tiene una capacidad de almacenamiento de aproximadamente 1700.000 m3.

Deposito Subestación. Se encuentra ubicado sobre el costado nor-oriental de la plazoleta de la

subestación y tiene una capacidad de almacenamiento de aproximadamente 700.000 m3. Deposito Cuni. Está ubicado a una distancia aproximadamente 9.4 km. Aguas arriba de la vía de

acceso de la presa este depósito tiene una capacidad e almacenamiento de aproximadamente 2.400.00 m3.

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El vertedero.

Figura 4: Vertedero

Fuente: http://www.minambiente.gov.co/

El vertedero de crecientes será en canal abierto, con un ancho variable entre 100 m en el azud de

control y 60 m en el deflector, en una longitud de aproximadamente 495 m y con una pendiente de aproximadamente el 20% Se ha localizado en el contrafuerte derecho, en donde se logra un favora-ble alineamiento para la descarga al río Cauca, gracias a la curva que éste presenta; además, este contrafuerte ofrece las mejores condiciones geológicas para la excavación de los altos taludes que requiere

Mecanismos de falla en presas de terraplén

a-) Rebosamientos conducentes a lavado menos cohesivos, arenas, etc., tienen los mayores ries-

gos a corto plazo

Figura 5: Esquema falla

Fuente: Tomado de Estructuras Hidráulicas (Novak et al)

b-) Erosión interna y canalización con migración de finos del núcleo etc. (nótese la regresión del

canal y la formación de cavidades internas; puede formarse por la formación de grietas internas o por filtración a lo largo del perímetro de la alcantarilla.

http://www.minambiente.gov.co/




c-) Sedimentación de la cimentación y relleno (Deformación y agrietamiento interno); nótese los

nodos de deformación del valle transversal



d) Inestabilidad 1, La pendiente aguas abajo demasiado alta o demasiado fuerte en relación a la

resistencia al corte de material del espaldón.



e) Inestabilidad 2, falta del talud aguas arriba debido al rápido descenso del nivel del agua.



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f) Inestabilidad 3, Falla de cimentación aguas abajo debido a sobreesfuerzos efectivos de capas blandas y débiles.



Ventajas

Aplicable en distintos tipos de sitio (Valles amplios o gargantas estrechas).

Adaptable a un amplio rango de condiciones de fundación, desde rocas competentes hasta forma-

ciones de suelos blandos y compresibles o permeables.

Usa materiales de la zona minimiza la necesidad de importar o transportar grandes cantidades de

material.

El diseño es flexible, muchas posibilidades de aprovechar los materiales y las condiciones.

La construcción es mecanizada y continua.

Los costos unitarios del terraplén suben más lentamente que los del concreto.

Bien diseñada se puede ajustar con seguridad a un apreciable grado de asentamiento – deformación.

Desventajas

Muy vulnerable por sobrevertido.

Hay que garantizar realce para crecidas

Vertedero suficiente

Vertedero separado Vulnerable filtración y erosión interna en la p Subestación y Líneas de conexión Serán de tipo superficial con equipos de tipo encapsulados, la conexión se hará mediante líneas de transmisión de 500 kv para conectar la central de Ituango al sistema de transmisión nacional a tres subestaciones principales Cerromatoso, San Carlos y la Primavera. De allí, un porcentaje será dis-tribuido a países cercanos, se hará la venta de energía y la retribución económica a toda esta infraes-tructura será recompensada y generara muy buenos dividendos a EPM.


7 CONCLUSIONES

La innovación principal de Hidroituango, no es el sistema constructivo, ni el tamaño de su presa, realmente el trabajo a destacar de esta hidroeléctrica, es el método, todo el proceso que involucra hacer la desviación de uno de los principales ríos en Colombia, y toda la infraestructura que se re-quiere para la construcción de esta presa. La planeación del mega proyecto Colombiano Hidroituango, significa grandes beneficios para la comunidad que se encuentra en los perímetros de la construcción, sin embargo todo esto que hoy se muestra como beneficio, para EPM, en realidad no supone mayor inversión para las ganancias y di-videndos que obtendrá, y aunque el proyecto significa un reto en la ingeniería Colombiana, habrá que analizar cuál será su afectación real en un futuro, cuando la cuenta del rio Cauca sea menor y cuando la población deba cambiar todas sus costumbres para trabajar en torno a esta hidroeléctrica. El planteamiento constructivo dentro del proyecto es efectivo en cuanto a que usa materiales de la zona minimizando la necesidad de importar o transportar grandes cantidades de material, la cons-trucción es mecanizada y continua. El impacto ambiental será muy alto. Pueden tomarse medidas para mitigar este impacto. Se hace necesario un estudio detallado de las características ambientales de la región y el desarrollo de solu-ciones específicas que reduzcan las emisiones de gases de invernadero y los daños en el ecosistema, los cuales, en la mayoría de los casos son irreversibles.

Se proyecta como una de las más grandes obras de infraestructura a nivel nacional y reta claramente las destrezas de la ingeniería nacional, además de la capacidad de gestión de las instituciones públi-cas o privadas involucradas.

La relación entre proyectos que promuevan este tipo de dinámica en Colombia, donde se busque cada vez más competitividad regional y eficiencia energética, serán siempre los que acrediten los avances actuales en comparación con otros países de la región.

El desarrollo del proyecto hidroeléctrico tuvo en cuenta la construcción de la infraestructura com-plementaria que facilita la construcción de la presa (vías y equipamientos) y además contribuye a mejorar la calidad de vida de la población. El planteamiento constructivo dentro del proyecto es efectivo en cuanto a que usa materiales de la zona minimiza la necesidad de importar o transportar grandes cantidades de material. El diseño es flexible, muchas posibilidades de aprovechar los materiales y las condiciones. La construcción es mecanizada y continua. Los costos unitarios de la mayoría de insumos utilizados en la presa son de menor costo que los del concreto.

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http://www.minambiente.gov.co/documentos/f

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