CONSTRUCCIÓN DE LA ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN Y PROTECCIÓN DE LA MARGEN IZQUIERDA DEL RíO SOGAMOSO, REQUERIDA PARA LA CONEXIÓN DEL RÍO SOGAMOSO CON LA CIÉNAGA EL LLANITO.

Autor: Carlos Andrés Moreno Sarmiento.

Coautor: Rodrigo Andrés Hernández Sanchez. Geosistemas Pavco de Mexichem Colombia S.A.S.

ABSTRACT

The construction of the Colombian mega project “Sogamoso Hydroelectric Central”, better known as Hidrosogamoso which has been recently completed, has the largest reservoir of water in the country, hosting in its 7000 hectares about 4.8 billion cubic meters of water, which will generate 12% of energy that Colombia demands. The operation of this Hydroelectric requires the construction of additional works to minimize or avoid the environmental impact on surrounding areas. This is the case of the works performed in El Llanito Swamp, body of water that feeds and maintains its level thanks to the waters of The Sogamoso River, but due to the damming of the river generated by the operation of the Hydroelectric, it was required to capture water by building a new intake structure in addition to the natural existing channel, otherwise, this swamp would decrease its water level, affecting artisanal fishing and river transport among other activities in the region.

Works for bank protection and intake were built entirety with geosynthetics materials, showing the technical and economic benefits of these materials in hydraulic and environmental projects like this one. Using Geotubes to protect the river bank downstream and upstream of the intake, placement of nonwoven Geotextile on the entire surface of the excavation, placement by lifting high strength woven Geotextile bags known as Geobags, which were filled with site materials, Flexocreto was used to cover and protect the final surface, and finally, the construction of a soil reinforced wall using Woven Geotextiles to allow pedestrian transit on the dam.

1. INTRODUCCIÓN

La construcción del megaproyecto colombiano Central Hidroeléctrica Sogamoso o mejor conocido como Hidrosogamoso, recientemente terminado, cuenta con el embalse más grande del país, albergando en sus 7000 hectáreas, 4800 millones de metros cúbicos de agua, con los cuales generará el 12% de la energía que demanda Colombia. La puesta en funcionamiento de esta Hidroeléctrica requiere de la construcción de obras anexas que minimicen o eviten el impacto ambiental en zonas aledañas. Este es el caso de las obras construidas en La Ciénaga EL Llanito, cuerpo de agua que se alimenta y mantiene su nivel gracias a las aguas del rio Sogamoso, pero que debido al represamiento de este rio, generado por la puesta en funcionamiento de la Hidroeléctrica, requirió tomar el agua mediante la construcción de una nueva estructura de captación adicional a la que existe naturalmente, de lo contrario, esta ciénaga disminuiría su nivel de agua, afectando la pesca artesanal y el transporte fluvial entre otras actividades de la región.

Esta obra de protección de margen y captación fue construida con materiales geosintéticos en su totalidad, mostrando de esta manera los beneficios técnico-económicos que ofrece esta tecnología en obras hidráulicas y ambientales como esta. El uso de Geoestructuras para la protección de la margen del rio aguas abajo y aguas arriba de la captación, la colocación de Geotextil No tejido en toda la superficie de la excavación, la colocación mediante izado de bolsas de geotextil tejido de alta resistencia llenas con material del sitio conocidas como Geobolsas, el revestimiento final de toda la superficie con Flexocreto (tela de doble pared llena con concreto) y la construcción de un muro en suelo reforzado para permitir el peso peatonal sobre la presa, son de manera resumida las actividades ejecutadas en este gran proyecto hidráulico-ambiental.

2. UBICACIÓN DEL PROYECTO

La Ciénaga El Llanito está ubicada en la ciudad de Barrancabermeja, departamento de Santander, Colombia. Desde el casco urbano de la ciudad, toma aproximadamente una hora en camioneta llegar al sitio de las obras. Las figuras 1 y 2 muestras la ubicación descrita.

 

 

3. DESCRIPCION DEL PROYECTO

La Ciénaga El Llanito ha sido alimentada mediante su conexión natural al Rio Sogamoso a través del Caño San Silvestre, sin embargo, se requiere un segundo punto para su alimentación, pues se prevé que la puesta en funcionamiento de la Hidroelectrica, disminuya los niveles del rio Sogamoso durante ciertos periodos de tiempo, afectando así el nivel normal de la Cienaga y por consiguiente, sus actividades comerciales, económicas y sociales.

La nueva estructura de captación fue construida en el rio Sogamoso sobre su margen izquierda, aguas arriba de la intercepción con el Caño San Silvestre. El abastecimiento desde la estructura hasta la Cienaga, se lleva a cabo mediante un canal abierto de aproximadamente 5km de longitud

4. DISEÑO DE LA CAPTACIÓN

Principalmente, la concepción del diseño pretende tomar el agua del rio Sogamoso, sobrepasando el nivel superior de las Geoestructuras y encausarla mediante un canal corto revestido con Flexocreto hacia la presa. El paso del agua a través de la presa se logra mediante tuberías controladas por válvulas, cuya función será mantener la Ciénaga con el nivel adecuado de agua. Las figuras 4 y 5 muestran el plano de planta y corte longitudinal de la captación.

Uno de los principales motivos por los cuales se optó por el uso de los materiales geosintéticos en este proyecto, fue el poder usar los materiales granulares presentes en el sitio.

5. ETAPAS DE CONSTRUCCIÓN

5.1 Protección de margen con Geoestructuras

Inicialmente fue construida una protección para evitar la socavación de la estructura de captación y sus tramos de margen aferentes, la cual consistió en la colocación de 550m de Geoestructuras sobre la margen izquierda del rio Sogamoso, proporcionalmente repartidas hacia aguas arriba y aguas abajo del punto de captación.

Fueron colocadas Geoestructuras llenas con una mezcla de agua con arena. Los materiales de la mezcla fueron colocados previamente en tolvas en donde ocurría la mezcla para posteriormente realizar el vertido por tubería hacia las Geoestructuras. Previamente fue colocado un geotextil no tejido punzonado por agujas en talud y lecho.

 

Las figuras N. 6, 7 y 8 muestran la sección transversal diseñada y fotografías correspondientes al llenado de las estructuras.

 

5.1.1 Materiales geosintéticos

5.1.1.1 Geoestructuras: estos tubos fabricados con geotextil tejido de 72 kN/m de resistencia en tira ancha y una permeabilidad de 8.1×10-2 cm/s, fueron dispuestas en longitudes de 20m y altura de 2m en su mayoría.

5.1.1.2 Geotextil No tejido: fueron usados geotextiles de polipropileno de 750N de resistencia Grab para proteger el talud de la margen antes de colocar las geoestructuras.

5.2 Excavación de la captación

Para la construcción de la captación, fue necesario realizar una excavación de 80m de largo por 40m de ancho aproximadamente; sus taludes fueron conformados con pendiente 1,5:1 hasta alcanzar profundidades de 5m.

Su fondo y taludes fueron revestidos con geotextil no tejido y sobre el primero de ellos, fueron colocadas bolsas fabricadas con geotextil tejido llenas con material arenoso del sitio. Una de las ventajas observadas de esta aplicación, consistió en el hecho que estas bolsas tienen 4 reatas en sus esquinas superiores que permiten izarlas más de una vez. Se tenían bolsas de dos tipos de tamaño, unas de 95cm x 95cm x 115cm y unas menos altas de 95cm x 95cm x 60cm; esto permitió colocar las bolsas desde la superficie por fuera de la excavación con una excavadora de brazo largo de un costado y una grúa desde el otro.

Estas bolsas colocadas en el fondo, permitieron no solo uniformizarlo y protegerlo sino también, estabilizar ciertas zonas en donde la capacidad del suelo era baja. Las figuras N. 9 y 10 muestran la excavación y el inicio de la colocación de las bolsas en el fondo de ella.

 

5.2.1 Materiales geosintéticos

5.2.1.1 Bolsa izable de geotextil tejido

Estas bolsas están fabricadas con geotextil tejido de alta resistencia a la tensión ( 72 kN/m) para resistir el tránsito de personal y equipos menores que se movilizaran sobre la plataforma durante y al finalizar su construcción. Adicionalmente, la manipulación de estas bolsas en este tipo de obras, exige una muy buena calidad tanto de geotextil como de retas de izado. La confección de esta bolsa también incluye una tapa en la parte superior, en el mismo material del cuerpo, la cual se cose mediante máquina de coser eléctrica una vez es colocado dentro el material de relleno.

 

5.2.1.2 Geotextil No tejido

Fue colocado en toda la superficie de la excavación, un geotextil no tejido de 540 N de resistencia Grab para mantener aislada y protegida la superficie de la excavación.

5.3 Construcción de la presa

El inicio de construcción de la presa consistió en la colocación de 9 tuberías metálicas orientadas en dirección longitudinal al cauce, cuya abertura es controlada desde la parte superior de la presa mediante válvulas.

Una vez estuvieron colocadas y soldadas las tuberías, se inició la construcción del cuerpo de la presa cuya conformación se llevó a cabo mediante las mismas bolsas de geotextil tejido llenas con material arenoso del sitio, que fueron colocadas en el fondo de la excavación. Una a una fueron izadas y colocadas desde los dos costados de la excavación, tanto del lado aguas arriba como aguas bajo.

Aspectos como tener disponibles dos diferentes alturas de bolsa y oportunidad de izado de las mismas hasta 3 veces, fueron muy importantes para lograr el acomodamiento adecuado y perfil especificado en los planos de construcción.

5.4 Revestimiento de la captación

La parte superior de toda la captación, incluidos los taludes, fondo y presa, fue revestida finalmente por una tela de doble pared fabricada en poliéster, dentro de la cual fue vertido por gravedad concreto hidráulico fluido.

La unión de los tramos de tela para lograr la continuidad del revestimiento, fue realizada mediante costura con maquina eléctrica en bordes transversales y longitudinales de la misma.

El tamaño máximo del agregado grueso del concreto utilizado fue de 1cm, característica importante para lograr un buen y uniforme desplazamiento del concreto dentro de la tela. Adicionalmente, fue usado un aditivo para mejorar la fluidez del concreto.

El revestimiento de concreto alcanza un espesor de 15cm, protegiendo la totalidad de las bolsas izables colocadas para conformar las superficies de la captación.

Para lograr un adecuado sostenimiento de la tela llena con concreto, fue necesario construir una zanja superior en todo el perímetro de la excavación, para colocar allí el primer tramo de tela llena y por consiguiente, lograr su anclaje.

5.4.1 Materiales geosintéticos

5.4.1.1 Tela para revestimiento en concreto

Es una tela resistente fabricada en poliéster con resistencia a la tensión de 25kN/m. Las figuras 15 y 16 muestran el revestimiento hecho con esta tela de color blanco.

 

 

6. PUESTA EN FUNCIONAMIENTO

Para permitir una segura y fácil manipulación de las nueve válvulas que controlan el caudal que pasa del Rio Sogamoso a la Ciénaga El Llanito, fue construido un muro en suelo reforzado que permite tener un área amplia en la parte superior para realizarlo. Adicionalmente facilita el tránsito de personal y habitantes entre los dos lados de la captación.

La construcción de dicho muro consistió en la colocación de capas ascendentes consecutivas de material granular envuelto en Geotextil tejido, hasta llegar a la parte superior en donde se encuentran las válvulas. Sobre la última capa, fue colocada una mezcla arena-asfáltica para dar una mayor durabilidad al camino.

Una vez terminadas las etapas de construcción de la captación, fue roto el Jarillón que impedía el paso del agua del rio Sogamoso hacia la Ciénaga, obteniendo así su llenado.

 

CONCLUSIONES

La Captación fue terminada en su totalidad de acuerdo a los planos de construcción. Como conclusiones tomadas durante y al final de la construcción, se mencionan las siguientes:

1. El comportamiento de las bolsas izables y de los tubos en geotextil tejido al ser llenos con material o suelo del sitio, fue el adecuado, evitando así incurrir en sobre costos que habrían podido ser generados por la consecución de material importado de canteras en su totalidad.

2. El poder contar con diferentes alturas de bolsas izables llenas con material del sitio, fue fundamental para lograr la adecuada conformación de la presa con la menor cantidad posible de vacíos. Igualmente fue importante que el material de estas bolsas fuera muy resistente y permitiera su izado más de una vez.

3. Las bolsas izables llenas con material del sitio lograron estabilizar el piso de la captación, facilitando así el tránsito de personal y materiales durante las etapas siguientes de obra.

4. El llenado de la tela de poliéster con concreto fluido para el revestimiento final, se logró obteniendo unos excelentes resultados en cuento a resistencia del concreto y rendimiento, tanto en las áreas secas como en las áreas sumergidas.

5. El uso de Geotextil no tejido colocado sobre toda la superficie excavada, resultó de gran importancia durante toda la obra, pues permitió mantener aislado y protegido el suelo de soporte durante toda la construcción.

6. Se debe contar con el apoyo permanente del fabricante de los geosintéticos durante todo el transcurso de la obra, esto para lograr el mayor desempeño de los mismos.

7. El ahorro de dinero para la ejecución del proyecto gracias al uso de los geosintéticos, fue significativo respecto a las alternativas evaluadas con procedimientos convencionales.

8. Los materiales geosintéticos bien aplicados son de gran utilidad en este tipo de obras hidráulicas.

 

AGRADECIMIENTOS

Especiales agradecimientos al Consorcio Pavco – Geobiotecnica, quien fue el constructor de la obra, por la información suministrada para la elaboración de este documento. De igual manera, un agradecimiento muy especial a las firmas Arquitectos e Ingenieros Asociados SA e ISAGEN, quienes fueran el Administrador Delegado y cliente final del proyecto, respectivamente, por permitir el uso del material fotográfico e información técnica con alcance académico para este ejemplar. Por último, un reconocimiento especial para la firma consultora INGETEC, quien fuera el diseñador e interventor del proyecto.

 

REFERENCIAS

 Especificaciones técnicas del proyecto (2014). Construcción de la estructura de captación y protección de la margen izquierda del rio Sogamoso sobre la zona aferente a la estructura de captación, requerida para ejecutar las obras de construcción, conexión rio Sogamoso – Ciénaga El Llanito. AIA SA.

 Planos Generales del proyecto (2014). Construcción de la estructura de captación y protección de la margen izquierda del rio Sogamoso sobre la zona aferente a la estructura de captación, requerida para ejecutar las obras de construcción, conexión rio Sogamoso – Ciénaga El Llanito. AIA SA.

 

 Registro fotográfico (2014 – 2015). Proyecto Ciénaga el Llanito. Consorcio Pavco-Geobiotecnica.  Página web: https://www.isagen.com.co

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