MARAVILLA DE INGENIERÍA: PRESA HIDROELÉCTRICA DE ITAIPÚ

Experto
OMAR JAVIER SILVA

Ingeniero Civil

RESUMEN: 

La Presa Hidroeléctrica de Itaipú está situada entre Paraguay y Brasil, sobre el río Paraná, en la frontera entre estos dos países, en la ciudad de Hernandarias y a 14 km al norte del Puente de la Amistad. El área implicada en el proyecto se extiende desde Foz do Iguaçu (Brasil) y Ciudad del Este (Paraguay) al sur y hasta Guaíra (Brasil) y Salto del Guairá (Paraguay) al norte.

El lago artificial de la represa contiene 29 millones de m³ de agua, con unos 200 km de extensión en línea recta y un área aproximada de 1.400 km². Al 2015 es la central hidroeléctrica más grande de América y la segunda más grande del mundo después de la Presa de las Tres Gargantas, en China.

Fuente: Wikimedia-Chronus

La Sociedad Americana de Ingenieros Civiles reconoció esta asombrosa obra y la nombró como una de las “Siete Maravillas del Mundo Moderno” en 1995. Especialistas de los cinco continentes indicaron al puente Golden Gate, el canal de Panamá, el Eurotúnel, el edificio Empire State, la torre Canadian National, el proyecto de control de las aguas del Mar del Norte y esta obra que llena de orgullo y energía a todos los brasileños y paraguayos, la hidroeléctrica Itaipú, que se convirtió en referencia mundial en el aprovechamiento de las aguas fluviales para la generación de electricidad. Sus turbinas producen 25% de la energía consumida en Brasil y 95% en Paraguay. Su construcción inició en 1974, en 1984 entró en operación la primera turbina y la última turbina entró en funcionamiento en mayo de 2004.

Fuente: Flickr-Deni Williams

Principales características

  • La estructura principal es una presa hueca de gravedad hecha en concreto reforzado y tiene una central eléctrica capaz de generar 14.000 MWh de electricidad.
  • Esta presa se clasifica dentro de tres tipos: presa de gravedad, contrafuerte y terraplén.
  • Se escogió una presa hueca de gravedad porque se requirió 35% menos de concreto que para una presa de gravedad sólida. La presa hueca aún es pesada y lo suficientemente fuerte para resistir el empuje del agua por su propio peso.
  • Toda la estructura es la combinación de concreto, roca y tierra. Así logra represar el agua y obtener el desnivel de 120 m (la caída bruta nominal) que impulsa la operación de las turbinas.
  • En la parte superior de la presa principal están situadas las tomas por donde el agua inicia su descenso por la tubería de presión hasta la caja espiral, pre-distribuidor y distribuidor hasta accionar y hacer girar la rueda de la turbina.
  • La presa tiene 7.744 m de longitud en la parte más alta del río Paraná y posee 20 turbinas de 700 MWh cada una.
  • Tiene un alto máximo de 196 m, el equivalente a un edificio de 65 pisos. Su ancho en la base es de 2,73 m.
  • Su construcción consumió 12,3 millones de m³ de concreto, con los cuales podrían ser construidos 210 estadios como el Maracaná en Brasil; el hierro y acero utilizados permitirían la construcción de 380 torres Eiffel.
  • Las presas secundarias, ubicadas a lado y lado de la presa principal, fueron construidas en roca extraída de toda la excavación de la obra.
  • Tiene 14 compuertas en el vertedero que al accionarse dejan salir el agua para la producción de energía.
  • Posee 18 tubos, cada uno tan alto como un edificio de 18 pisos, para canalizar el agua hacia las turbinas.
  • La descarga máxima del vertedero de la Itaipú (62.200 m³ por segundo) corresponde a 40 veces el caudal medio de las cataratas del Yguazú.
  • En Brasil tendrían que quemarse 434.000 barriles de petróleo por día para obtener -en plantas termoeléctricas- la misma cantidad de energía producida por Itaipú.
  • La presa en total pesa cerca de 61 millones de toneladas.
Fuente: Wikimedia- Herr Stahlhoefer

Mayores retos presentados

  • La construcción requirió un trabajo coordinado que involucró a ingenieros, arquitectos, geólogos, diplomáticos y trabajadores.
  • Se tuvo que cambiar el curso del séptimo río más extenso en el mundo alrededor del sitio de construcción antes de construir la presa Itaipú. Le tomó a los trabajadores casi tres años labrar un canal de desviación para el río de 2.093 m de longitud, 91,44 m de profundidad y 149,35 m de ancho. 50 millones de toneladas de tierra y roca fueron eliminadas en el proceso. El nuevo canal permitió que se pudiera secar el tramo del lecho original del río para poder construir ahí la presa principal de concreto.
  • El mayor problema presentado fue con el lecho de roca encontrado para cimentar la presa principal ya que, al no estar previsto, elevó los costos. A 20 m se encontró una capa de roca muy blanda y porosa que tuvo que ser extraída y reemplazada por un gigantesco empaste en concreto reforzado, compuesto por 18 bloques de concreto vertidos por separado y utilizando refrigeración a gran escala para evitar el agrietamiento en la estructura, de tal forma que pudiera soportar todo el peso de la presa.
Fuente: Flickr-Deni Williams
  • En un solo día fue necesario vaciar en la obra 7.207 m³ de concreto, un récord sudamericano, lo que es equivalente a un edificio de 20 pisos cada hora o 24 edificios el mismo día. La hazaña solo fue alcanzada mediante el uso de siete cables aéreos para vaciar el concreto.
  • La fase siguiente a la construcción de toda la estructura de la presa fue el montaje de las unidades generadoras, las cuales debieron transportarse en piezas enteras desde el lugar en el que se fabricaron. La primera rueda de turbina, con 300 toneladas, salió de São Paulo el 4 de diciembre de 1981 y llegó al sitio de obras el 3 de marzo de 1982. El récord fue de 26 días de viaje entre la fábrica y la central.
Fuente: Wikimedia- Martín St-Amant.

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La Sociedad Americana de Ingenieros Civiles reconoció esta asombrosa obra y la nombró como una de las “Siete Maravillas del Mundo Moderno” en 1995.

CONCLUSIÓN

Esta enorme estructura, reconocida como una de las siete maravillas del mundo moderno, es sin duda un ejemplo de planeación y ejecución en equipo. Hoy por hoy se ha convertido en una gran atracción turística y en un objeto de admirar por parte del gremio ingenieril.

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Acerca del autor

  • OMAR JAVIER SILVA

    Profesión: Ingeniero Civil
    País: Colombia

    Mi primer acercamiento con el concreto lo encontré de niño en uno de mis hobbies: los carros. Sabía que el concreto lo llevaban en unos camiones muy grandes, con algo atrás que daba vueltas. Esos vehículos siempre despertaban mi interés, además de que mi abuelo era ingeniero civil, constructor, y tal vez el concreto venía en la sangre... Soy ingeniero civil de la Pontificia Universidad Javeriana, con especialización en Tecnología de Construcción de Edificaciones de esa misma universidad. Desde el año 2007 estoy vinculado con la Asociación Colombiana de Productores de Concreto – Asocreto-, donde me desempeño como Jefe de Publicaciones.

    'El concreto más que un material de construcción es un estilo de vida'.

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