1. Funcionamientodel sistema de embalsesTajo-TitarEfecto en elParque Nacional de MonfrageCharo Muriel Bravo 5 de julio de 2012

2. 1.- Reflexiones previas Recursos Necesidades2.- Breve historia de un ro Un ro libre Un ro de recursos Un ro como ecosistema natural3.- Sistema de embalses Tajo-Titar Origen de las concesiones Referencias cronolgicas Conceptos bsicos Justificacin de la solucin adoptada Descripcin de los saltos Valdecaas Saltos de Torrejn Alcntara II Funcionamiento del sistema4.- Breve anlisis de la utilizacin de la energa producida5.- Evolucin de los valles6.- Reflexin final 3. 1.- Reflexiones previas Recuerde el alma dormida, avive el seso y despierteManrique, J., 1477. Coplas por la muerte de su padre. Foto Cedida: Eduardo Gmez Alonso 4. Partimos de una ideaEl planeta que habitamos es finito 5. Cuando aparece el hombre. cambia el consumo energtico una especieque puede transformar el medio necesita mucha energa para poder hacerlo 6. PaisajeRecurso1 AireRenovables AguaSueloRenovacin > UsoPetrleoTasa de renovacin DiversidadInteligencia Renovacin < Usocolectiva Productos No forestales RenovablesGas 1.Es aquel que satisface las necesidades de un organismo vivo(Ricklefs, R.E. (2005). The Economy of Nature, Nueva York) 7. Escala de recursos Causan polucin al no ser usadosAumentan al ser usadosNo son afectados por el uso Desaparecen, se degradan si no se usan Se reducen si se usan Causan polucin cuando se usan 8. NecesidadesSurgen cuando tengo las bsicas satisfechas,Secundarias aumentan el bienestar del individuo IndividualesInherentes al individuo SocialesConvivencia con otros individuosBsicas o primarias Me permiten subsistirLas necesidades humanas son ilimitadas 9. Vamos a pensarControl de la NaturalezaDesarrollo delhombre Evaluemos nuestra propiaElimina los Consumo responsabilidad ante la huella enemigos energticoecolgica que marcamos en elnaturales planeta cuando consumimos ExpansinRecursos limitadosdemogrficaFactor econmico Factor ambiental 10. 2.- Breve historia de un ro 11. 2.1.- Un ro libre Fuente foto: Gmez Alonso, E.; SERRADILLA , Retratos para el recuerdo. Cedida: Centro documentacin del P.N. Monfrage 12. Ro TitarSalto del GitanoRo Tajo Salto del CorzoPea Falcn PeaJarcn(extremeo) 13. Ao 1641 Corografas del ro Tajo hechaspor Lus Carduchi, Matematicio de S.M. ,junto con el Reconocimiento que por sumandato han hecho El Licenciado D.Eugenio Salcedo Abogado Y Julio MartelliIngeniero y el dicho Lus Corduchi, Al GranMonarca de las Espaas y nuevo Mundo D.Felipe III et GrandePosibilidad de hacerlo navegable 12 aceas (6 en uso)11 rpidos chorreras furiosasLo ms difcil (pero no imposible de vencer)es el hacer camino para la sirga, porque desdeel sitio que dicen de silos, hasta donde entra elRo Titar en Tajo, que son diez y siete leguas1las cinco de ellas no continuadas sino interpoladas,son de peas muy altas y costadas por ambas orillas,pero esto Seor se vence con poder e ingenio 1Leguas: unidad de longitud que equivale a 5,5 kmHernndez Fernndez, S. EL TAJO Y MONFRAGE UNA LARGA VIDA JUNTOS. MONFRAGE, UN PARQUE NACIONAL EN EXTREMADURA.Cedido: Centro Documentacin P.N. Monfrage 14. Ao 1828 Reconocimiento de lasriberas del ro Tajo verificado por elarquitecto de Madrid D. Agustn Marco Artu,en compaa de varios practicos del Pas en1828, con objeto de arreglar la navegacin deeste Ro. Barca de AlmarazPuente de barca que solo se pone para el paso de las merinas7 aceas arruinadas, 2 en funcionamientoEl Puente de Almaraz y Puente del Cardenal derrumbados221 islas20 rpidos Hernndez Fernndez, S. EL TAJO Y MONFRAGE UNA LARGA VIDA JUNTOS. MONFRAGE, UN PARQUE NACIONAL EN EXTREMADURA. Cedido: Centro Documentacin P.N. Monfrage 15. Fuente Foto: Gmez Alonso, E.; SERRADILLA, Retratos para el recuerdo. 16. Foto cedida: Archivo histrico Iberdrola. Salto de Alcntara 17. Abruptas sierras de pizarra y cuarcita, con pendientes superiores al 20%Suelos muy pobres, de textura ligera, PH cido y escasa capacidad deintercambio catinicoFoto cedida: Archivo histrico Iberdrola. Salto de Alcntara 18. Foto cedida: Archivo histrico Iberdrola. Salto de AlcntaraTajadilla alta. 19. SERRADILLA , Crnica en blanco y negro. Eduardo Gmez AlonsoFuente Foto: Gmez Alonso, E., SERRADILLA , Retratos para el recuerdo.Fuente Foto: Gmez Alonso, E.; SERRADILLA , Retratos para el recuerdo.Fuente Foto: I.G.H y R.E.P., 2007. LOS SALTOS DEFoto tomada 1937TORREJN, UNA HISTORIA POR CONTAR . LAS GENTESDE MONFRAGE. 20. 2.2.- Un ro de recursos El ro fue utilizado en su tiempo como barrera y proteccin, sus aguas bravas le hicieron merecedor de un gran respeto. Las aceasestabanUtilizado como fuente de presentes a lo largo derecursos mltiples, los todo el cauce, se utilizabanvecinos aprovechaban para la molienda de granosus aguas, sus arenales, y aceitunas. En invierno sesus riberas, sus rpidos, trasladaba la moliendasu caudaloso discurrir, a los afluentes aunque elsus islas y sus zonas caudal era menor su saltorocosas era importanteEn 1908 surge una nueva actividad en el ro: la luz, en lamargen derecha del Ro Tajo, al sitio llamado Acea deAbajo, con objeto de llevar esa energa a una fbrica deharinas y al suministro de alumbrado para los vecinos.Subasta 8 enero 1909, concesionaria Hidroelctrica deSerradilla La Victoria. Al encargado de la luz se le llamalucero.Fuente: Gmez Alonso, E.; SERRADILLA , Retratos para el recuerdo. 21. Se pescaba en las zonas rocosas, en los caales de las aceas, entre los cantos Vivitos, mujeres, vivitos Fuente: Gmez Alonso, E.; SERRADILLA , Crnica en blanco y negro. 22. Se cultivabanhasta20hectreas dealgodn en laVega de laTajea Los barqueros establecan la comunicacin con ambas orillas, se jugaban la vida en pocas de crecidas.Los vecinos le estaban tan agradecidos al ro queincluso le atribuan propiedades curativasEl lino se llevaba al ro para su lavadoLos nios colgados por sogas se mecan debajo delas chorreras y as curaban sus problemas de pielFuente: Gmez Alonso, E. 23. Otros recursos asociados al roAguaVegetacin acutica y deriberaFauna silvestre asociada ala presencia del roSedimentos aluvialesValor recreativoValor paisajsticoValor cientfico y cultural 24. El puente municipalSERRADILLA , Crnica en blanco y negro. Eduardo Gmez Alonso Fuente Fotos: Gmez Alonso, E.; SERRADILLA , Retratos para el recuerdo. 25. 2.3.- Un ro cmo ecosistema natural El ro existe gracias al sol, el ciclo hidrolgico asegura el discurrir del agua por los valles Ciclo del agua (Dunne y Leopold, 1978) Fuente: M. Gonzlez del Tnago del Ro, M. y Garca de Jaln. Lastra, D. Restauracin de Ros y Riberas 26. Morfologa variable y dinmica caractersticas hidrulicas Rgimen decaudalesComunidades Periodicidadbiolgicasen loscaudalesLas migracionesestn influidaspor lascrecidas, lastemperaturas ypor la duracinde los das. Fuente: Amors et al., 1987; Ward, 1989 27. Capacidad de autodepuracin de los ecosistemas acuticosMecanismos qumicos y biolgicos que producen ladegradacin de la materia orgnica, transformndola eninorgnica, en estos procesos se consume oxgeno Factores que influyen en el proceso de autodepuracin: El necesario para queAguas limpias los descomponedoresVolumen agua actenAguas subterrneasAguas superficialesMicroorganismos descomponedoresVelocidad del agua Caudal circulante Algunas no se degradarn nunca 28. RespiracinTamao delcauce Estructura de sulechoOrganismos que Rgimen dehabitan en un ro caudales Riberas Alimentacin Velocidad de lacorriente Sustrato generadoFluctuaciones en los ros estn directamente relacionadas con la diversidad biolgica 29. Rpidos zonas muy productivas para los macroinvertebrados Las zonas de rpidos y remansos son zonas de gran diversidad de especies Las islaspueden servirRemansosde frezadero yutilizados por pecesrefugiode mayor tamao yde refugio 30. Controlatemperatura aguaSombreadoAportaVegetacin demateria riberaRegula la orgnicadinmicadelecosistemaNichoecolgico 31. Cuenta la leyenda.. que Zaida (princesa mora) baj en barca por el Tajo,hasta el pie de Monfrage para encontrarse con el rey D.Alfonso VI Bilogo Vegas de fresca grama Condiciones primitivasT Alisos centenarios D. Francisco BernisHojaranzos y Fresnosi Impenetrables maraas de zarzales y vides bravas trepando por las copas detlos rbolesa Corre el Tajo por su abrupta hoz, que unas veces ser cierra en riscosa caada y otras se abre en apacibles D. Miguel de Unamunovegas. Entre aquellos peascos crecen lasymadroeras que nos brindan su salvaje fruto, y las jaras que perfuman el ambiente. TNingn sitio ms a propsito para encontrara la refinada esttica de la Naturaleza, suD. Marcelino Rivas Mateosj armona y su variedad. 348 especies deo vegetales metafitos en no ms de 200 m2 Garzn, J., Pequea historia de Monfrage. Cedidos: Centro documentacin P.N. Monfrage 32. Vamos a pensarQu evolucin natural y social de los usos del ro se habra desarrollado sin el parque y sin los saltos?Qu peligros pueden amenazar al ecosistema fluvial natural? 33. 3.- Sistema de embalses Tajo-TitarLo recuerdo bien. Era de noche y not que algo raro sen silencio y no se oa el ruido del agua. La Portilla noque estuviera en otro lugar. Pens que me haba quedano escuchaba a las chorreras de toda la vida. Algo extrdescubr al amanecer: el pantano haba llegado al Saltoinundado las chorreras. Aquel silencio estremeca a cuTo peseta, el guardin del Salto el Gitano Entrevista: Casto Iglesias DuarteLas Gentes de Monfrage 34. 3.1.- Origen de los aprovechamientos1.926 - Hidroelctrica ibricaProyecto de regulacin y aprovechamiento de las aguas del ro Tajo, Titar y Alagn Replanteo de los Saltos de la Cuenca del Tajo A1, A1 y B11.929 Concesin de los aprovechamientos a D. Jos Olano, Conde de Figols Hidroelctrica del Oeste de Espaa fija la sociedad en el Tajo y afluentes, el Conde de Figols aporta los derechos de los tres saltos1.943 Plan conjunto de aprovechamiento hidroelctrico de ros Tajo, Titar y Alagn en cumplimiento de O.M. del 26 de junio de 1.943 mediante la cual se aprueba la transferencia a favor de Hidroelctrica Espaola e Hidroelctrica del Tajo de las concesiones del Tajo y sus afluentes ,se les imponen condiciones como el reservar al Estado el 15% de la Energa producida en los saltos.1.949 O.M. de 8 de octubre de 1949 se aprob el plan definitivo del aprovechamiento de los saltos transferidos compatibles con las obras del Estado. Se declara tambin que puede otorgarse a las sociedades Hidroelctrica Espaola E Hidroelctrica del Tajo la concesin del aprovechamiento de los ros Tajo, Titar y Alberche desde la cota 360 del ro Tajo hasta el que se designa en el proyecto A6 y de las presas de Rosarito Y Gabriel y Galn en los ros Titar y Alagn hasta su desembocadura en el Tajo, en esta disposicin se reserva a dichas sociedades el derecho preferente al aprovechamiento de los tramos de agua ms abajo, cuya concesin corresponde al estado 35. 1.956 O.M. del Ministerio de Obras Pblicas, de 3 de abril de 1956, se otorga la concesinde aprovechamiento hidroelctrico sobre los 300 km. finales de la cuenca del ro Tajo, desde Talavera de la Reina hasta la frontera espaola con Portugal, dejando para una posterior peticin el aprovechamiento del tramo internacional del ro Tajo.1.960 Hidroelctrica Espaola absorbi a Hidroelctrica del Tajo, mediante fusin El aprovechamiento integral del Tajo permiti realizar intercambios de energa entre las distintas zonas espaolas. Esto se contemplaba desde 1953 cuando se abri la interconexin de la red nacional de alta tensin. 1Tres presas en el Tajo: A1=puente Almaraz confluencia Titar; B1=puente Cardenal y arroyo de la colmena; A1=puente ferrocarril de la Bazagona Fuente: Garca Adn, J.C.; Archivo histrico Iberdrola. Salto de Alcntara 36. 3.2.- Referencias cronolgicasDcada de los 50: Se incorporan al sistema productivo nuevas fuentes energtica, comolas centrales nucleares. El aumento en el crecimiento de la poblaciny el desarrollo hacen que aumente el consumo energtico. A su vezHidroelctrica Espaola recurre a la energa trmica parasatisfacer la creciente demanda (Escombreras)Ao 1956: Se inician las obras de la presa de Valdecaas Ao 1959: Se inician las obras de los Saltos de Torrejn (La Tajadilla Alta) Ao 1960: Se desva el ro Tajo por el tnel de la margen izquierda de la futura presa de Valdecaas Se inician los trabajos preliminares de la presa de Jos Mara de Oriol (Alcntara II)Ao 1963: Llenado de la presa de ValdecaasAo 1964: Comienza a construirse la atagua de la presa de Alcntara IIComienza la produccin energtica en ValdecaasAo 1966: Finalizan las obras de TorrejnAo 1969: Finalizan los trabajos de la presa de Alcntara IIAo 1972: Dana Meadows dirige los trabajos del libro Los lmites del crecimientoAo 1973: Crisis del petrleo (muestra la fragilidad de nuestro sistema energtico), auge de lascentrales nucleares 37. 3.3.- Conceptos bsicosPresa: Estructura sobre un cauce con objeto de retener agua Gravedad (aos 45/55) Elementos hidrulicos Apoyos mltiples o contrafuertes Fbrica O Gravedad aligeradas Arco - Bveda (aos 55/65)Elemento resistenteTierra apisonadaMaterialessueltos (65/75) Ncleo de arcillaEscollera con pantalla El agua que almacena la presa forma el embalse 38. En embalses.NivelHorizontalidad de la superficie lquidaCotaAltura de una superficie respecto al nivel del marRgimen anualAportacin (m3/seg)Capacidad Rgimen hiperanualCota Mxima de Explotacin Normal (M.E.N.): Nivel mximo que puede alcanzar lacota del embalse en situacin de avenida no extraordinariaCota Mxima Extraordinaria (M.E.E.): Nivel mximo que puede alcanzar la cota delembalse en situacin de avenida extraordinariaCota mnima de Explotacin: Nivel mnimo al que se puede turbinarCurva de resguardo: Curva temporal que determina la cota mxima permitidaCurva de garanta (hierro): Garantiza que se darn los riegos, los caudalesecolgicos y los abastecimientos con una probabilidad fijada. 39. La energa hidrulica es la que posee el agua de los ros, tiene su origen en el sol gracias a l el agua del planeta describe el ciclo del agua Las centrales hidroelctricas producen energa elctrica Agua embalsadaa partir de la energa potencial del agua.Agua fluyente Corriente alterna de alta intensidad y baja tensinChimenea de equilibrioCentro Energa elctricatransformacin EnergapotencialAlternador Corriente alterna de baja Turbina intensidad y alta tensin Energa cintica del agua Energa cintica del ejeTransporte380 kv 40. UbicacinDenominacin Variables Tipo turbina H > 200 m Alta montaa Alta presinQ = 20 m3/s Pelton-Francis Clasificacin enfuncin H = 20-200 m Media montaaMedia presindel salto y elQ = 200 m3/s Francis - KaplancaudalH < 20 m Valles amplios Baja presin Q = 300 m3/s Kaplan 41. A Salto bruto, neto y efectivoSalto bruto Salto efectivoSalto netoBCurvas caractersticas de las turbinas: lugar geomtrico de los puntos donde la turbinahidrulica puede funcionar 42. Central hidroelctrica reversible Centrales hidroelctricas que pueden transformar la energa potencial en energa elctrica y pueden invertir el proceso de tal forma que por medio de un bombeo utilizan la energa elctrica para incrementar la energa potencial. Esto se puede conseguir con la concatenacin de dos o ms embalses o bien con la instalacin de un depsito auxiliar Clasificacin turbinas Turbinas de accin: aprovechan nicamente la velocidaddel flujo de agua, la cual incide en el mismo sentido degiro de los labes . Turbinas Pelton (gran salto y pococaudal, alta presin, cabecera cauces).Turbinas de reaccin: aprovechan la velocidad del flujo del agua, as como la prdida de presin que sufre dentro de la turbina. En este caso el agua no incide frontalmente en los labes. Turbinas Kaplan (media y baja presin) y Francis (alta y media presin), ubicadas en los tramos medios bajos de los ros, incluso en su desembocadura. 43. Esquema turbina francisAlternadorCojinete de empujeAnillo de distribucinEje de la turbinaPalas fijasPalas directrices (12 24)DistribuidorCmara espiral RodeteBoca de hombre Tubo de aspiracin 44. Tanto las turbo-bombas como las turbinas se Turbo-basan en el teorema del momento de la cantidad bombasde movimiento, es decir que mediante el giroproducido por un motor de arrastre generan unafuerza exterior sobre el rodete que tiene comoconsecuencia el incremento de la cantidad demovimiento del fluido que atraviesa la mquinade manera continua y la presin en la seccin desalida de aquel Energa Energamecnicahidrulica 45. A potencia ptimaRgimen de funcionamiento De mxima admisinEn regulacinDisponibleInstalada MnimaPotencia Mw: 1.000.000 WP = g Q H Gw: 1.000.000 kwCualidad que determina la mayor o menor rapidez en realizar un trabajoEnerga absorbida en unidad de tiempo (E/t) Mxima - Mnima potencia 46. EnergaCapacidad de un cuerpo para realizar un trabajoGWh: Es la energa que desarrolla una potencia suministrada deun Gigawatio en una hora o bien en unidades ms pequeas es laenerga que necesito para mantener una potencia en un tiempodeterminado Wh: 3.600 juliosGWh : 3.600 GJ1 MTep = 1 milln de toneladas equivalentes de petrleo = 12 TWh (TeraWattsHora) = 12.000 Giga WattsHora 47. En corrientes de agua Aforo Tcnica y clculo del caudal circulante Caudal Relativo: relacin entre el caudal medio anual y la superficie de la cuenca fluvial (l/seg/km2). Modular: valor medio del caudal de un ro (Vol. total de agua evacuada por un ro en un ao) a lo largo de una serie de, al menos, treinta aos (m3/seg). Especfico: caudal medio del perodo considerado dividido por el rea de la cuenca de aporte. (l/seg/km2) El coeficiente de caudal mensual: cociente entre el caudal medio de cada mes y el caudal medio anual o caudal modular. 48. 3.4.- Justificacin de la solucin adoptadaFoto cedida: Archivo histrico Iberdrola. Salto de Alcntara 49. Aumenta110.000 hm3 Almacn de agua lademandaEspaa no es un pas500.000 km2seco220 mm CerradasaptasIrregularidadaportacionesTrasvases Embalses GeomorfologaEspacialTemporalRosUn tercio de las lluviasen el norte, superficieEstacional Interanualirregulares 10% Avenidas: 70%Media anual precipitaciones en3 veces un aoperodos cortos secoTorn, J. & Herreras, J.A.; 1977. Las grandes presas en el desarrollo de los recursoshidrulicos. La experiencia Espaola 50. Almacn de energaSiglo IISiglo XIVAbastecimiento: Riego: Proserpina yAlmansa, Tibi CornalboPRESASMediados S. XIXPoblacin grandes urbesEvolucin riegosS. XX . Desarrollo del transporte energticoPresas con salto hidroelctricoBOMBEOSAlmacn de potencia 51. Aos 60Hidroelctrica Espaola satisface el 12% del La energaconsumo, cubriendo el ciclo hidrulicacompleto, produccin, presentaba grantransporte y distribucin rigidez porLas centralesdependertrmicas enteramente de laEn el 61 H.E. serva 500 MW, 690 MWcompensaban la climatologainstalados de los cuales 310 sonproductibilidad trmicos. Demanda 2650 GWh. En losde la hidrulica extremos conectada con otros sistemas limtrofes Duplicidad energticaEl ministerio de industria regula Nuevos equipos electromecnicos funcionamiento de las centrales trmicasAdaptados a la incipiente demanda porque quiere asegurar el empeloy satisfacer las puntas de consumo prioritario de los recursos hidrulicos que no pueden garantizar las trmicas Castillo, M. , 1962. El aprovechamiento hidroelctrico del Tajo inferior. 52. 10 presas por ao5 aos construccin de una presaAumenta la renta per cpitaAumenta la necesidad energticaTanto para los organismos locales con disponibilidadfinanciera como para las empresas hidroelctricas, el plazo deconstruccin es decisivo en la viabilidad econmica de la obra. - 8 millones de KW de potencia instalada - En 1966: 38.000 GWh (hidrulica y trmica) - 28.000 Hm3 de capacidad de embalse (900 m3/habitante) - 2,5 millones de hectreas de regado - 2,5 % de la renta nacional, inversin en obras hidrulicas (privado y oficial) - 20 % del presupuesto del Estado Presas Bveda H : produccin energtica VHDos V : Poltica estatal de ordenacin objetivos hidrogrfica y regulacin fluvial Presas GravedadTorn, J.; 1967. Revista de Obras Pblicas. Las grandes presas en Espaa. Cedida: Archivo Histrico de Iberdrola. Salto de Alcntara 53. Tramo de estudio Lmites del Parque Nacional 54. 256 metros de desnivel y 233 kilmetros de recorrido en todo el tramo ValdecaasPresa Alcntara IISaltos Titar - Tajo Fuente Mapa: http://www.zonu.com/detail/2010-08-31-11986/Relieve-y-hidrografia-de-Extremadura.html 55. Cota cauce TajoValdecaasM 240220200 Salto Tajo180160140120Alcntara100020 40 60 80 100120 140160 Km 56. Varias soluciones Factores: Presa nica que domina todo el tramo InundacinSe decide el emplazamiento de Valdecaas La cerrada(de 50 a 75 metros desnivel, de 270 a 1160 hm3) Rentabilidad El desage mnimo 9 veces la aportacin Aguas abajo, los 121 metros del tramo considerado encaonado, pocas aportaciones y pendiente 1% Presa de Torrejn aprovechando los 46 metros restantes- Dos presas una en el Potencia instaladaProduccinsalto del Corzo y otra del Valdecaas 225 MW550 GWh/aoGitano Torrejn 130 MW345 Gwh/ao- Una nica presaGran oscilacinabsorber aportacionesde ambos ros Garanta para energa punta 1GWh por da laborable- Dos presas en La en los meses ms secosTajadilla alta, la del Tajoms alta que la del Titar1. Incorporacin del Titar2. Bombeo con mquina reversible en Valdecaas y Torrejn 57. Muy prximo al Tajo en la cerrada de TorrejnTitar No permite salto de la misma altura que el Tajo por inundacin Diferente alturaCaudal modular de 51 m3/s (4.450 km2)20 metros por debajoSin regulacin en su cuencadel embalse normal deCaudal especfico 3,7 veces el del TajoTorrejn - TajoSe sustituye la central a pie de presa en Torrejnpor central subterrnea en el faralln intermedioque separa los dos rosBombeo Ciclo cerrado porque Torrejn se solapa siempre con Valdecaas(Valdecaas) Mquina Deriaz entre Francis y Kaplan (dos juegos de labes intercambiables, bombeo y generacin) Aprovechamos para el bombeo dos de las tres mquinas Tercera mquina para ponerlo en funcionamiento Trasvase de las aportaciones del Titar a Valdecaas con la central de Torrejn reversible 58. Potencia instaladaProduccinSolucin inicialValdecaas 225 MW550 GWh/aoTorrejn130 MW 345 Gwh/aoDisponibilidad 30 GWh/mesPotencia instaladaProduccinBombeoSolucin finalValdecaas 225 MW710 GWh/ao 225 GWh/aoTorrejn130 MW 420 GWh/ao23 GWh/aoDisponibilidad sube a 44 GWh/mesCobertura de puntas para curva de carga 4.000 MWEstudiando la curva de carga durante un perodo concreto se puede deducirque el sistema formado por las trmicas como productores base y las centralesde bombeo para las puntas, es lo ms eficaz Bombeo: Efecto regulador (efecto gran embalse)Sacrificio energtico es del 9%Incrementa el 26% la energa generadaDisponibilidad aumenta en el 73% 59. BombeosH : produccin energtica Energa potencialDos objetivos Muros con alturas importantesV : Poltica estatal de ordenacinEnerga puntahidrogrfica y regulacin fluvial Reaccin rpida Gasto excesivo elementosPerodos puntas y valles CASCADA DE HIDROELCTRICA ESPAOLA Alcntara II La tcnica de bombeo y la ordenacin general del desarrollo de una cuenca aconsejan situar al pie de la cascada un gran embalse (plurianual) con capacidad suficiente para recoger los excedentes de las presas de aguas arriba 60. PERFIL ESQUEMTICO DEL TAJO CON LOS APROVECHAMIENTOS DE H.315 N.M.E.N242,5 N.M.E.N220 N.M.E.N 61. ESQUEMA DEL TRANSPORTEENERGTICO EN EL TAJO 62. Vamos a pensarSe utiliza la tecnologa apropiada para resolver grandes problemas Verdaderamente eran grandes problemas? Avances de la poca y grandes obras de ingeniera a favor del desarrollo Por qu era tan importante el desarrollo?Se produjo ese desarrollo que vendan las grandes empresas?Se opta por estas soluciones favoreciendo el bien comn?Y el bien local?Tenamos las necesidades o nos crearon las expectativas 63. 3.5.- Descripcin de los saltosAFECTA AL TRAMO EN ESTUDIO CUATRO PRESAS, CUATRO TIPOLOGAS Cpula(Bveda de doble curvatura), Gravedad, Gravedad aligerada y ContrafuertesValdecaas: Fuera del Parque pero afecta a las aguas del mismoPrimera central reversible de EspaaTorrejn Titar-Tajo: Dos presas con central en tnelAlcntara II: Afecta el embalse.Mayor altura de contrafuertes (en la poca de su construccin) 64. Presa sobre el Tajo:Tipo: Presa Bveda de doble curvatura(Cpula)Capacidad: 1.446 hm3Longitud coronacin: 290 metrosAltura sobre cimientos: 98 metrosLongitud ro inundada: 55 kmSuperficie inundada: 7.200 haEstructura de tres dimensionesPlanta: Curvaparece una escultura en lugar de unConstruccin: Por bloques verticales, como muro de una presa, geometradovelas del arco que se va configurando asucesin de arcos circulares de tresmedida que crece la construccin en altura.centros que configuran la cpula,17 bloques en total, uno central (el ms enva los esfuerzos a las laderasalto) y ocho simtricosAliviadero: Dos de superficie, simtricos aambos lados de la presa. Desage: 3.000m3/sg cada uno (100 km/hora). SalidasDiferentes, M.D. trampoln y M.I. MsprofundoSensible a las oscilaciones trmicasDesages de fondo: uno de 300 m3/sg movimientos elsticos debidos alas temperaturas, el nivel de embalsey el contacto con las rocas laterales 65. 3 grupos verticales turbina-alternador75.000 KW c.u. 75.000 KW c.u. Turbinas - bombasQ= 130 m3/sQ= 110 m3/s150 r.p.m. H= 72 mTurbinas DERIAZGeneradorBombaAntedistribuidorPotencia total: 225.000 kwCmara espiral DistribuidorSituadas a 10 metros por debajo del nivel del agua Bveda delgada proteccinEje labes no es perpendicular al de la ruedaProduccin media anual 500 GWhCon el bombeo750 GWhCon grandes aportaciones1.000 GWh 66. Saltos de Torrejn Fuente foto: www.foros.embalses.net 67. Es el escaln intermedio del aprovechamiento hidroelctrico Tajo Inferior Dos presas de fbrica Tajo Mediante este sistema se Titar incorpora el Titar (afluente delTajo) para su aprovechamiento Una central nica ubicada en un tnel practicado entre ambas presas Es alcanzada por la cola del embalse de Alcntara II Cuando est lleno inunda unos 25 metros de Valdecaas altura sobre el pie de esta presa Torrejn-TajoAlcntara II Embalsa al ro Tajo en 46 metros de altura Alcanza el pie de Valdecaas 68. Descripcin de las presasPresa sobre el Tajo:Presa sobre el Titar:Tipo: Presa GravedadTipo: Presa de gravedad y gravedad huecaCapacidad: 166 hm3(tramo central: aliviaderos yLongitud coronacin: 300 metros desareneradores)Altura sobre cimientos: 62 metros Capacidad: 22 hm3Salto mximo: 46 metros Longitud coronacin: 230 metrosLongitud ro inundada: 43 kmAltura sobre cimientos: 30 metrosSuperficie inundada: 1041 haSalto mximo: 24 metrosPlanta: Tramo central recto y estribos curvos Longitud ro inundada: 11,4 kmConstruccin: Bloques de 14 metros en los Superficie inundada: 219 halaterales y 9 en la zona centralPlanta: Curva con radio de 120 metrosAliviadero: central, cuatro vanos, de 16Construccin: Bloques de 15 m. de ancho enmetros de luz libre, separados por pilas de 4 La zona de gravedad y 12 en la zona huecametros, la salida est regulada por Aliviadero: Cinco vanos de 12 metros de luzcompuertas Taintor (Q= 4.800libre, separados por pilas de 4 metros, salidam3/sg, Qext=6.000 m3/sg)regulada por compuertas Taintor, 2.600Desages de fondo: dos con compuertas dem3/sgseguridad (tipo wagn) y de regulacin (tipoDesarenador: dos vanos de 5x5, conTaintor), caudal de salida 100 m3/s conductocompuerta Taintor de regulacin yToma de agua del Tajo: Adosada al estribo compuerta wagn de seguridadderecho, capacidad: 350 m3/sg 69. Descripcin de la central entre presas Tnel de la central: Excavado en pizarras y diabasas, con una anchura de 20 metros y altura mxima de 40 metros y longitud de 100 metros 70. TaladrosPrximosContornoHv= 16 mHm= 10 mPrearmadoBarras de acero30/40 mm57/64 mmFoto cedida: Centro documentacin MonfrageCentral subterrneaMtodo constructivo novedoso PrecorteFuente: Garca Rossello, J. (revista de O.P. Tomo I. 2988.10 1964) 71. Anclaje de sostenimiento tipo perfoPerforacinRanuras Relleno con mortero fresco Tubo de acero ranuradoBarra de acero de anclajeColocacin del tubo ranuradoIntroduccin de la barra de anclajelleno de mortero fresco el mortero ocupa todo el espacio Tuerca Plancha Colocacin plancha y tuerca para el tensado 72. El agua es conducida a las turbinas por unas tuberas blindadas que embocan enuna galera de presin, de hormign, 12 metros de dimetro, esta galeracomunica ambos embalses. La entrada desde el Tajo se produce por un canal quediscurre a media ladera, la longitud es de 230 metros y seccin de 15 x 15metros, parte del canal est ejecutada como cajn cerrado, con una estructuramuy rgida y resistente. La entrada se regula por compuerta Taintor. En la zona delTitar llega hasta un pozo que alberga dos compuertas wagon, este pozo puedeverse en superficie. Generacin Tajo-Titar En la entrada a las galeras forzadas se proyectaron compuertas oruga para la proteccin de las turbinas, que se albergan en unos pozos que les comunican con el exterior y con una chimenea de equilibrio para amortiguar el golpe de ariete 73. Bombeo desde el TitarTres tramos de 37, 30 y 127 metros.- primero est formado por cajones de hormign,- segundo tnel con bveda circular- tercero cajones cerrados conduce a los cuatro pozos decomunicacin con los tubos de aspiracin a 25 metros deprofundidad. 74. Esquemaestructural secomplica comoconsecuencia de ladoble alimentacinTajo-Titar paradoble funcin con Nivel embalse de Alcntara IIuna mquina nicaque est conectadaa un canal y no al Chimenea de equilibriopie de una presa. Cmara de turbinacin Tubera de toma Tubo de aspiracinSolucin: trazar a partir de la presa del Titar un segundo canal quealimentar la aspiracin de los grupos, de esta forma se aislar lacentral de su desage al Tajo, con un sistema ms de compuertasFuente: Salto de Torrejn. Cedido: Archivo Histrico de Iberdrola. Salto de Alcntara 75. Turbinado Titar - TajoBombeo Tajo - TitarBombeo Titar - TajoBombeo y Turbinado Tajo - TajoCinco posibilidades de generacin y bombeo Fuente: Salto de Torrejn. Cedido: Archivo Histrico de Iberdrola. Salto de Alcntara 76. Bombeo Tajo-TajoTurbino Tajo-TajoBombeo Titar-TajoBombeo Tajo-TitarTurbino Titar-TajoFuente: Salto de Torrejn. Cedido: Archivo Histrico de Iberdrola. Salto de Alcntara 77. Cuatro grupos turbina bomba tipo francis Las turbinas Francis se prestan a dar un servicio mixto de esta clase Turbinacin: Q = 4 x 81 = 324 m3/s Altura: 10 43 m Bombeo:Q = 4 x 70 = 280 m3/s Altura: 10 24 mBombeo Titar-Tajo Q= 200 m3/s P: 54 MWPotencia mxima de turbinado: 4 x 33 = 132 MWProduccin anual: 450/600 GWh 78. 22 de octubre de 1965Una historia para no olvidarNivel 0,83 metros de la cotaAccidente como consecuencia de la rotura deautorizada y 1,83 de la cota deuna ataguas que impedan el paso del agua almxima avenidacanal Tajo-Titar, se inundaron el canal decomunicacin, los canales adyacentes y laHidroelctrica Espaolacentral subterrnea, dejando atrapados a los indemniz a las viudas oobreros que estaban trabajando en el lugar padres de las vctimas con 20.000 pesetas porEn el sumario aparece un informe pericial delfallecido, ms 5.000 pesetasLaboratorio Central de Ensayo de Materiales depor cada hijo, incluido queConstruccin del Ministerio de Obras Pblicas enste estuviera por nacer.el que se nos habla de las causas de la rotura de la Segn el ndice de Preciosatagua. Dicho informe concluye textualmente: Lade Consumo que tiene enseguridad de la atagua era insuficiente paracuenta el INE (Institutosoportar la carga de agua prevista. Que esta falta Nacional de Estadstica) estade seguridad estaba latente en la debilidad de lacantidad equivaldraunin de los montantes a la cabeza recta de la vigaactualmente a 2.558 .resistente.... Dicha debilidad ha sido la causa delfallo de la atagua..ESCOBAR PANIAGUA, R. Y GARCA HERRERO, I.; 2007 .LOS SALTOS DETORREJN, UNA HISTORIA POR CONTAR. LAS GENTES DEMONFRAGE. CENTRO DE DOCUMENTACIN DE MONFRAGE 79. Alcntara II http://www.panoramio.com/photo/6394246 80. El remanso queproduce la presade AlcntaraII, inunda los vallesdel Tajo a su pasopor Monfrage, enSaltos deTorrejnundeterminado Alcntara II momentochocacon el Salto deTorrejnLos estudios previos tanto geolgicos como fsicos y geotcnicos, realizadostanto in situ como en laboratorio, dotaron de abundante informacin para laejecucin del proyecto se realizaron tratamientos especiales en la cimentacinde presa, mediante un programa de consolidacin, mediante el lavado y lainyeccin profunda en el terreno, previa a los trabajos de hormigonado. 81. Cota de M.N.N. : 218 m.s.n.m.Tipo: Presa de gravedad aligerada conCota de M.N.E.: 220 m.s.n.m.doble contrafuerte, tipo Marcello (laSuperficie inundada: 10.400 hamayor de este tipo)Longitud de embalse: 21 kmCapacidad: 3.162 Hm3Cota coronacin: 223 m.s.n.m.Cuenca vertiente: 51.916 Km2Seccin tipo: perfil triangular isscelesAportacin mxima: 7.691 Hm3Ancho 22 m, pendiente 0,45 Longitud de coronacin: 570 mHueco interior 7 mAltura sobre cimientos: 130 mVrtice 220,50Longitud ro inundada: 90 kmCoronacin 223,00Superficie inundada: 10.400 haCemento: construccin con dimensionesConstruccin: Formada por 19 elementosextraordinarias, la elevada temperatura yindependientes de 22 metros de anchurala existencia de sulfatos en el agua eny dos estribos de gravedad, el derecho deproporciones variables, cemento con bajo40 metros y de 110 metros el izquierdocalor de hidratacin, capacidad deAliviadero: dos de superficie confijacin de cal libre y grancapacidad de 12.000 m3/sgplasticidad, cemento puzolanaDesages: dos desages con capacidadAvenida de 500 aostotal de 600 m3/sgTomas en macizos independientesCentral a pie de presa: 286.000 KVAUmbral a cota 145 82. Fuente: Salto de Alcntara II. Centro de documentacin de Iberdrola 83. Grupos turboalternadoresCentral con 800.000 Kw instalados Potencia 4 x 200 Mw 800 Mw Salto mximo bruto: 108 m Caudal mximo turbinable: 1172 m3/sg Produccin media anual: 1.750 GwhTurbinaCompuertas de toma 4 tipo oruga 5,5 x8,4Marca: Neyrpic Dimetro tuberas: 7,50 mTipo: Francis, verticalCentral en pie de presa en la margen izquierdaRodete: 5090 mm dimetro Las cotas 218 y 175Salto nominal: 89,5 metros Cota lmina de agua en el canal de descarga esSalto mximo: 106,5 m. De 111, el nivel de estiaje en el ro la 108,Salto mnimo: 58,5 m.198 es la que se toma para el clculo de lasCaudal mximo: 293 m3/sg turbinasPotencia mxima: 316.000 C.V.Hay que valorar la diferencia entre el nivel delAlternador ro en aguas altas y bajas, se protege de aguasPotencia: 286.000 KVAaltas y se baja para evitar cavitacin en aguasTensin: 15.000 Vbajas (eso era peligroso en la margen derechaTransformadores: de 15.000 a 400.000 V por eso se pone en la izquierda) 84. Resumen Produccin y potencia instalada en los tres saltosProduccin media anual500 GWhCon el bombeo 750 GWh Valdecaas Con grandes aportaciones 1.000 GWhPotencia total:225 MWProduccin anual: 450/600 GWhSaltos de TorrejnPotencia mxima de turbinado: 4 x 33 = 132 MWProduccin media anual: 1.750 Gwh Alcntara II Potencia 4 x 200 Mw 800 Mw 85. 3.6.- Funcionamiento del sistemaVdeo cedido por Iberdrola Aproximadamente 932 ha de agua corresponden a embalses 86. 4.- Breve anlisis de la utilizacin de la energa producida 87. Por qu son interesante los sistemas reversibles?La demanda energtica tiene picos de consumo, difciles de gestionarcon las grandes fuentes de produccin energticaNecesitamosDemanda de energa por intervalosalmacenarenergaVentajas REESon rpidas, se ponen en marcha en 30Almacenan energa mediante el bombeoGarantiza energa renovablePrimera creacin para que no se pararan lastrmicas, posteriormente las nucleares. Actualmente seaprovecha la energa nocturna de los molinosSe pretende llegar a los 100.000 MW en centralesbombeo 88. Hay varias frmulas de almacenaje de energa a escalamedia Tecnologas disponibles para almacenamientoCentrales hidroelctricas reversiblesAlmacenamiento de aire comprimidoVolantes de inerciaBateras FuncionandoSuper-condensadoresAlmacenamiento magnticoAlmacenamiento trmico En estudio Pilas de combustible reversiblesAlmacenamiento en hidrgeno 89. CifrasLa generacin hidrulica:Potencia instalada 8.842 MWLa generacin de energas renovables: (2.349 MW de capacidad de Potencia instalada 4.571 MWbombeo), 43,5% de la potencia(4.229 MW de energa elica total instalada en energa y 342 MW de minihidrulicas. convencional por Iberdrola.A nivel mundial instalada 7.704 MW(50% del total de potenciahidrulica instalada en Espaa). La generacin de ciclos combinados: Potencia instalada 4.800 MW La generacin trmicaconvencional: Potencia instaladaLa cogeneracin:4.135 MWPotencia instalada 404 MW (2.888 MW de fuel gas y 1.247 La generacin nuclear: MW de carbn), 24% de laPotencia instalada 3.344 MW potencia total instalada ensupone el 16,5% de la potencia totalenerga convencional por instalada en energa convencional porIberdrola.Iberdrola.(22,33% del total de potencia ( 41,93% del total de potencia nuclear trmicainstalada en Espaa). convencional instalada en Espaa) 90. https://demanda.ree.esPrevista: se elabora con los datos de perodos precedentes, corrigindolaProgramada: Grupos de generacin a los que se les ha adjudicado el suministroReal: Lo realmente consumido 91. HidrulicaCiclo combinado CarbnNuclearElica Rgimen especial https://demanda.ree.es 92. Vamos a pensarPodemos considerar la energa hidrulica como renovableteniendo en cuenta todos los recursos afectados?Una vez realizado el muro es imprescindible aprovechar los ciclosde generacin bombeo basndonos nicamente en elcomponente econmico? Y el componente medioambiental?Es cierto que: menos emisiones de CO2 est asociado a simplificarecosistemas y sus conexionesLa hidroelctrica supone un 2% del abastecimiento energtico mundialResponsables de nuestro consumoOtras fuentes energticas que de forma ms modesta producenenerga verde 93. 5.- Evolucin de los vallesFoto cedida: Centro documentacin MonfrageFoto cedida: Centro documentacin MonfrageFoto cedida: Centro documentacin Monfrage 94. Ro Titar (aguas abajo saltos) Tres tramos diferenciadosRo Tajo (aguas abajosaltos, aguas arribaAlcntara II)Ro Tajo (aguas arriba saltos) Explotacin de un sistema hidrulico 95. Comparativa de caudales en el ro Tajo y Titar Estacin aforo 3016M3/s1950 - 1951 m.180098.5160087.5140076.51200http://sig.magrama.es/aforos/Visor.html 65.5100054.5 80043.5 60032.5 40021.5 20010.5 00 1 8 152229 5 121926 3 10172431 7 142128 4 111825 3 10172431 7 142128 5 121926 2 9 162330 7 142128 4 111825 1 8 152229octubre enero marzo junioseptiembre 1950-1951 Qmed diario1950-1951 Altura (m) 96. Estacin aforo 3017 1950 - 19512000 9 8.51800 8 7.51600 7 Villarreal de San Carlos6.51400 6 http://sig.magrama.es/aforos/Visor.html1200 5.5 51000 4.5 48003.5 3600 2.5 2400 1.52001 0.5 0 0 1 8 152229 5 121926 3 10172431 7 142128 4 111825 3 10172431 7 142128 5 121926 2 9 162330 7 142128 4 111825 1 8 152229octubre eneromarzo junioseptiembre1950 - 1951 Qmed diario1950 - 1951 Altura media 97. Estacin aforo 30161955 - 1956160098.5140087.5712006.56http://sig.magrama.es/aforos/Visor.html10005.55 8004.54 6003.532.5 40021.5 20010.5 00 1 8 152229 5 121926 3 10172431 7 142128 4 111825 3 10172431 7 142128 5 121926 2 9 162330 7 142128 4 111825 1 8 152229octubre enero marzo junioseptiembre 1955-1956 Qmed diario1955-1956 Altura (m) 98. Estacin aforo 3017 1955 - 19562500.009 8.5 8 7.52000.00 7 6.5 http://sig.magrama.es/aforos/Visor.html 61500.005.5 5 4.5 41000.003.5 3 2.5 2 500.00 1.5 1 0.5 0.0001 9 17 25 2 10 18 26 4 12 20 28 5 13 21 29 6 14 22 1 9 17 25 2 10 18 26 4 12 20 28 5 13 21 29 7 15 23 31 8 16 24 1 9 17 25 octubre enero marzo junioseptiembre1955 - 1956 Qmed diario 1955 - 1956 Altura media 99. 1969 1970 - 1971Estacin aforo 3016 1985 - 198625002000http://sig.magrama.es/aforos/Visor.html15001000 500 0 1 8 152229 5 121926 3 10172431 7 142128 4 111825 3 10172431 7 142128 5 121926 2 9 162330 7 142128 4 111825 1 8 152229octubre eneromarzo junioseptiembre1969-1970 Qmed salida1970-1971 Qmed salida 1985-1986 Qmed salida 100. 1968 1969 - 1970Estacin aforo 3128250024002300220021002000190018001700160015001400 http://sig.magrama.es/aforos/Visor.html1300120011001000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1 7 13192531 6 12182430 6 12182430 5 11172329 4 10162228 5 11172329 4 10162228 4 10162228 3 9 152127 3 9 152127 2 8 142026 1 7 131925 octubreenero marzo junioseptiembre1968 - 1969 Qmed diario1969 - 1970 Qmed diario 101. Vuelo americano1956 Fotograma 1655 Fotograma 1657 Pnoa* 1995 Landsat 1984* Plan nacional de ortografa area 102. Explotacinentre cotas 180 y 218 103. 195619632006 104. 19561963 2006 105. 1963 200 m.s.n.m.Ro cota 180 m.s.n.m. 300 m.s.n.m. 106. 2006 Ro cota 220 m.s.n.m. 107. Ro Almonte 108. Arroyo de La VidArroyo BarbanArroyo MalvecinoArroyo Calzones Foto cedida: Casto Iglesias 109. 6.- Reflexin finalAlteraciones de los ecosistemas Escasa o nula dilucin de vertidosEmbalse sensible a los problemas de contaminacinFavorecen procesos anaerobiosEfecto barreraLos cambios de nivel (que responden a los picos de las demandas de energa)afectan a las puestas y cras de peces, anfibios y aves acuticas y susdepredadoresAcelera los procesos de erosin de mrgenes, prdida de suelosModificacin del rgimen de caudales natural, inversin de caudalesAlteracin total de la vegetacin de ribera: desaparicin en la banda rida (carrera)Destruccin diversidad y abundancia de especies: de ro a lagoLos tendidos elctricos provocan accidentes mortales entre las grandes aves 110. Alteraciones socio-culturales y de paisaje Cambio de usos de los cauces Imposicin no dependiente de la naturaleza Ruptura total con el pasado: Destruccin patrimonio Alteracin total del paisaje Sacrificio sin beneficio directo Pueblos muro y pueblos valle1 Movimientos migratorios de la poblacin 1 Pueblos muro: beneficiados por el muro de presa y sus servicios. Pueblos valle: Afectados por la inundacin de sus valles con el embalse creado 111. VentajasRo como barrera Difcil opcin de paso No existencia de estiaje Incremento de especies de paso Suavizan las temperaturas Recarga de acuferos Incremento de especies asociadas a las grandes masas de aguaGeneracin empleo local en la construccinReduccin emisiones CO2 No localEficiencia energtica 112. Vamos a pensar El hombre tiene miedo del hombre: Figura de proteccin (parque)Experiencia del pasadoBeneficio social sacrificio local: Quin gana? beneficio local? Amortizacin econmica = Amortizacin ambiental? Cmo se amortiza? Quin lo amortiza?Amortizacin ambiental = Parque? Existe un vnculo entre el parque y el sistema de embalses?Haba otras opciones posibles para conseguir la misma energa?Y ahora? 113. " Los mayores retos para la humanidadno son el hambre, la pobreza, la paz, lasalud pblica, educacin, laeconoma, los recursos naturales, niuna suma de stos u otros asuntos...Sino nuestra capacidad para construirnuevas organizaciones sociales capacesde aportar las soluciones.Nuestro mayor reto es la InteligenciaColectiva"Gracias por vuestra atencin NoubelJean Franois