Ituango

ItuangoHydroelectric Project

Proyecto Hidroeléctrico

Empresas Públicas de Medellín

Edificio EPM Carrera 58 No. 42 - 125

A.A. 940 Conmutador (054) 380 80 80Fax. (054) 380 67 90Medellín - Colombia

Vigi

lado

por

Sup

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El Proyecto Hidroeléctrico Ituango se localiza sobre el río Cauca, en el llamado “Cañón del Cauca”, tramo en el cual este río, que nace en el sur del país, corre a través de profundos cañones y desciende unos 800 m.

El río Cauca es uno de los más importantes del país, con un recorrido de 1 350 km; su cuenca de unos 37 800 km2 recorre más de 150 municipios de Colombia, con una población de alrededor de 10 millones de personas; descarga sus aguas al río Magdalena, que a su vez lo hace al mar Caribe, en el norte.

El proyecto está situado en el noroccidente del departamento de Antioquia, a unos 170 kilómetros de la ciudad de Medellín. Ocupa predios de los municipios de Ituango y Briceño, en donde se localizan las obras principales, y de Santafé de Antioquia, Buriticá, Peque, Liborina, Sabanalarga, Toledo, Olaya, San Andrés de Cuerquia, Valdivia y Yarumal, que aportan predios para las diferentes obras del proyecto.

La presa estará localizada a unos 8 km aguas abajo del puente de Pescadero, sobre el río Cauca, en la vía a Ituango, inmediatamente aguas arriba de la desembocadura del río Ituango al río Cauca. En el sitio del proyecto, el río tiene un caudal medio de 1 010 m³/s.

Localización del proyecto en el país I Project location in Colombia

Localización general

Diseños de las obras y asesoría técnicadurante construcción

Project design and technical adviceduring construction.

Interventoría y supervisión de la construcciónInterventory and construction supervision

INGENIEROS CONSULTORES

ItuangoHydroelectric Project

Proyecto Hidroeléctrico

Cables de potencia I Power cablesTipo I Type > Aislados I Insulated , XLPCantidad I Quantity > 25Voltaje I Voltage > 500kVCircuitos I Circuits > 8Cables de repuesto I Spare cables > 1

Subestación principal I Main substationTipo I Type > Encapsulada I EncapsulatedVoltaje I Voltage > 500 kVCircuitos de entrada I Entrance circuits > 8Circuitos de salida I Exit circuits > 5

Ituango9

Equipos de generación Power generation

equipment

Caverns cross sectionSección transversal de las cavernas

Puentes-grúa I Traveling cranesCantidad I Quantity > 2Capacidad del gancho principalMain hoist capacity > 3 000 kNCapacidad total I Total capacity > 6 000 kN

Turbinas I TurbinesTipo I Type > Francis, de eje verticalCantidad I Quantity > 8Caudal de diseño I Design flow > 169m³/sPotencia nominal por unidadNominal power per unit > 307 MWSalto neto nominal I Nominal head > 197 mVelocidad de rotación I Speed > 180 min-1Frecuencia I Frequency > 60 Hz

Generadores I GeneratorsTipo I Type > Sincrónicos I SynchronousCantidad I Quantity > 8Capacidad nominal I Nominal capacity > 336 MVAVoltaje de generación I Generation voltage > 18 kVFactor de potencia I Factor > 0.9Enfriamiento I Cooling > Aire I Air

Transformadores I TransformersTipo I Type > Monofásicos, (OFWF)Cantidad I Quantity > 25 - Uno de reserva - One for reserveVoltaje primario I Primary voltage > 18 kV Voltaje secundario I Secondary voltage > 500 kV Capacidad nominal I Nominal capacity > 112 MVAEnfriamiento I Cooling > FOW

General location

Acceso Access

The Ituango Hydroelectric Project is located along the Cauca River, on the so called “Cauca Canyon”, where the river flows between deep canyons and steep margins, and descends some 800 m. The Cauca River is one of the most important rivers in Colombia, with a length of 1 350 km, and its basin is shared by more than 180 municipalities, with about 10 million inhabitants. This river runs from the south of Colombia down to the Magdalena River, and then in the Caribbean Sea, to the North. The Project is located in the Northwest part of the Department of Antioquia, about 170 km from the city of Medellin, and occupies lands of the municipalities of Ituango and Briceño, where the main works are located, and Santafé de Antioquia, Buriticá, Peque, Liborina, Sabanalarga and Toledo. The dam is located some 8 km downstream from the Pescadero Bridge, in the road to Ituango, and immediately upstream from the discharge of the Ituango River to the Cauca River.At the site, the river has an average flow of 1 010 m³/s.

The access to the zone of the Project is possible through two main roads. The first one, which parts from the Troncal Occidental road, which connects Medellin with the Atlantic Coast, crosses San Andres de Cuerquia and the village of El Valle, near Pescadero Bridge, and reaches the Project site by means of a 13 km road. The second one is part of the works of the Project and starts at the village of Puerto Valdivia, on the Troncal Occidental road, and runs along the left margin of the Cauca River, with 38 km in length.

El acceso a la zona del proyecto se logra a través de dos vías principales. La primera, que se desprende de la carretera Troncal Occidental, que conecta a Medellín con Cartagena, en la costa Atlántica, cruza por el municipio de San Andrés de Cuerquia y por el corregimiento El Valle, cerca del Puente de Pescadero, desde donde se accede al sitio de las obras a través de una vía de 13 km. La segunda vía, hace parte de las obras ejecutadas por el Proyecto y permite el acceso a éste desde el corregimiento de Puerto Valdivia, sobre la Troncal Occidental, con un trazado que se desarrolla por la margen izquierda del río Cauca, de 38 km de longitud.

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Convenciones

Zona del proyecto I Project zone

Puente sobre el río San Andrés en construcción

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Proyecto Hidroeléctrico

Para la central y las almenaras de aguas abajo se tienen cuatro cavernas: la de transformadores, localizada aguas arriba; la de casa de máquinas, con los grupos generadores, y dos de almenaras, cada una para cuatro grupos. Las dos primeras cavernas están comunicadas por las galerías de barras y la galería de acceso, la cual también aloja la sala de control.

A las cavernas se ingresa por un túnel, el cual llega al centro de la caverna principal, donde está ubicada la sala de montaje.

Otras obras del esquema son el pozo para salida de los cables de potencia; las galerías de construcción; el túnel de entrada de aire y de salida de emergencia; el pozo de evacuación de humos, y el pozo de ventilación de las almenaras.

For the central and the downstream surge tanks four caverns are disposed: Transformer cavern, located upstream; main cavern, in the middle, and two surcharge caverns. The first two caverns are communicated by means of the bar galleries and the access gallery, in which the control building is located.

The access to the caverns is by means of a tunnel, which arrives to the middle of the main cavern, at the erection bay.

Other works of the scheme are the power-cable shaft, the construction galleries, the ventilation and emergency tunnel, the smoke-evacuation shaft, and the surge-tanks ventilation shaft.

Construction galleriesGalerías de construcción

8

CavernsCavernas

m m mTransformadores 217.5 16 19

Principal 240.1 23 49

Almenaras (c/u) 100 10 49.6

Obra Longitud Ancho Alto

(each)

Ituango

LongitudLength

m m

DiámetroDiameter

PendienteSlope

Túneles superiores Upper tunnels

118 6.6

12 %

Pozos de carga Pressure shafts

153 6.6 Vertical

Pozos de compuerta Gate shafts

86

6.9 Vertical

Túneles inferiores blindadosPenstocks

69 5.0 Horizontal

Túneles de descarga Discharge tunnels

906 a 1 157

12.5

0.5 y 12.5 %

AltoHigh

Túnel de acceso Access tunnel 950 7.5 6 10 %

Galerías de construcción Construction galleries 1 915 6.4 y 5 6.4 y 5 Máx. 11.0 %

Pozo de cables Power cables shaft 494 4.8 5.2 47º

Galería de ventilación Ventilation gallery 460 4 3.5 Máx. 25 %

Cantidades principales del Proyecto I Main Quantities

Obras subterráneasUnderground works

7

LongitudLength

m m m

AnchoWidth

PendienteSlope

Llenos de roca I Rockfill > 16 740 000 m³

Llenos de tierra I Earth fills > 3 370 000 m³

Excavaciones superficiales I Surface excavations > 16 720 000 m³

Excavaciones subterráneas I Underground excavations > 1 820 000 m³

Concreto I Concrete > 682 000 m³

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Project features

El Proyecto está conformado por una presa de 225 m de altura y 20 millones de m³ de volumen, y una central subterránea de 2 400 MW de capacidad instalada y 13 930 GWh de energía media anual.El proyecto comprende, además, obras para la desviación temporal de río Cauca, en la margen derecha, consistentes en dos túneles que se taponarán una vez construida la presa; el vertedero para evacuación de crecientes, del tipo canal abierto, controlado por cinco compuertas, y el túnel de descarga intermedia, para control del llenado del embalse y garantizar, en cualquier evento, la descarga hacia aguas abajo de la presa, de un caudal mínimo exigido por la autoridad ambiental, de 21 m³/sLas obras de la central, localizadas en el macizo rocoso de la margen derecha, comprenden la caverna principal de la casa de máquinas, donde se alojan ocho unidades de 300 MW de potencia nominal cada una, con turbinas tipo Francis; generadores sincrónicos de eje vertical; equipos auxiliares electromecánicos y de control; sala de control; sala de montaje, y edificios de oficinas. Aguas arriba de ella se localiza la caverna de transformadores que aloja bancos de tres transformadores monofásicos por grupo y, aguas abajo, dos cavernas de almenaras, una para cada cuatro unidades, que mediante sendos túneles de descarga retornan el agua al río Cauca, unos 1 400 m aguas abajo de las captaciones.Cada unidad de generación es alimentada por un túnel de conducción, que se inicia en una excavación sobre la margen derecha, en donde se ubica el conjunto de las ocho captaciones. Los túneles están provistos de compuertas de cierre, instaladas en pozos verticales cercanos a las captaciones.En el exterior se tiene la subestación principal, de tipo encapsulada a 500 kV., a la cual llegan los cables de potencia aislados a 500 kV mediante un pozo inclinado.Complementan el proyecto otras obras asociadas, como el túnel de acceso a la casa de máquinas, el túnel de ventilación y salida de emergencia, los pozos de aireación de las almenaras y de extracción de humos, así como obras de infraestructura: vías de acceso, campamentos, línea de transmisión y subestación de construcción.

Estudio de Impacto Ambiental y Licencia AmbientalEl Estudio de Impacto Ambiental (EIA), que permite dimensionar y calificar los impactos ocasionados por el proyecto sobre el medio físico, biótico y social, se realizó en el año 2007 y fue la base para obtener la Licencia Ambiental, otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, mediante la resolución 0155 de enero 30 de 2009.Del EIA se derivan los respectivos Planes de Manejo Ambiental, el Plan de monitoreo y seguimiento, el Plan de contingencias y el Plan de abandono, una vez terminada la construcción del proyecto.

The Project includes a 225 meters-high earth core rockfill dam, with 20.1 millions of m³ of volume, and an underground powerhouse of 2 400 MW of installed capacity, with an annual energy production of 13 930 GWh.The Project also comprises, in the right abutment, works for temporary diversion of the Cauca River, formed by two tunnels which are to be closed after the dam is constructed; open flow channel spillway for evacuation of floods with five radial gates, and an intermediate discharge tunnel to control the filling of the reservoir and assure, in any event, the discharge of the minimum flow required by the environmental authority, 21 m³/seg.Powerhouse works are also located in the right bank of the river, and are conformed by the main cavern with eight Francis-type turbines, 300 MW of nominal power each, with vertical axis synchronic generators, electromechanical auxiliary equipment, control equipment, control building, erection bay and office buildings. Upstream from the main cavern is the transformer cavern with a bank of three monophasic transformers for each generator group, and, downstream are the surge tanks, one for each set of four generation units. The water will flow back to the river though the tailrace tunnels, two for each surge tank, about 1 400 m downstream from the intake works.Each generation unit is fed by a head race tunnel which starts at an excavation on the right abutment where the eight intake structures are located. The tunnels have closing gates, installed in vertical shafts, near the intakes.The main substation is of the encapsulated type at 500 kV, and is located outdoors where the 500 kV power cables arrive sthrough an inclined shaft.Other works related to the project are the access tunnel to powerhouse, the ventilation and emergency exit tunnel, surge tanks aeration shaft, smoke extraction shaft and infrastructure works, namely, access roads, camps, transmission line and construction substation.

Environmental Impact Assessment and Environmental LicenseThe environmental Impact Assessment (EIA), which permits the dimensioning and qualification or the impacts caused by the Proyect and upon the physical, biotic and social media, was made in 2007 was the basis to obtain the Environmental License, granted by the Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, by means of the resolution No. 0155, of January 30, 2009.From the EIA the respective Environmental Management Plan, Monitoring and Tracking Plan, Contingency Plan, Contingency Plan and the Abandonment Plan, after the construction of the project is finished, were derived.

Características del proyecto

2

Puente Pescadero y zona de depósito

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PlanPlanta

Sectional ElevationPerfil

Ituango

DamPresa

Presa - Planta I Dam - Plan

La presa será del tipo ECRD (enrocado con núcleo impermeable) y tendrá 225m de altura desde el lecho del río con volumen total de 20 070 000 m³, y cresta de 550 m de longitud. El volumen máximo del embalse será de 2 700 x 106 millones de m³, y el embalse útil, de 970 x 106 millones m³.

La desviación del río se hará mediante dos túneles localizados en la margen derecha, de 1 090.0 y 1 215.0 metros de longitud, respectivamente, y de sección en herradura, de 14.0 x 14.0 m. Para el llenado del embalse, uno de los túneles servirá como descarga de fondo. Posteriormente estos túneles se cerrarán con tapones de concreto.

Adicionalmente, se construirán una preataguía y una ataguía de concreto compactado con rodillo (RCC), ésta de 55.0 m de altura.

The dam is of ECRD type (rockfill with impervious core), with a total volume of 20 070 000 m³ and a 550 meter-length crest. The maximum volume of the reservoir is 2 700 x 106 m3/seg, and the useful reservoir, 900 x 106 m3/seg.

The diversion of the river is made by means of two 14.0 x 14.0 m horseshoe tunnels 1 090.0 and 1 215.0 meters long and located on the right abutment. Before the filling of the reservoir, the tunnels will be closed by four 14.0 meter-high and 7.0 meter-width gates. One of the tunnels will be utilized later as the lower discharge.

In addition, secondary cofferdam and a 55.0 m high RCC cofferdam shall be constructed.

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Rio Cauca, sitio de presa

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SpillwayVertedero

Vertedero - Perfil I Spillway - Profile

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Tipo I Type > Canal abierto I Open flow channel

Capacidad I Discharge capacity > 22 600 m³/s

Longitud total I Total length > 405 m

Ancho del canal I Canal width > 95 - 70 m

Pendiente I Slope > 12.5 %

Volumen total de excavación I Total volume of excavation> 12 470 000 m³

Tipo de compuertas I Gate type > radiales, de 15.4 de ancho x 19.5 de alto

> 5 radial gates, 15.4 m width and 19.5 m high

Presa - Perfil I Dam - Cross Section

1 A - 1B Núcleo de la presa I Dam core

2 A - 2B Filtro I Filter

3 A - Transición filtro I Filter transition

3 B - Enrocado I Rockfill

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Sistema de cargaEl sistema está conformado por ocho conducciones, una por cada unidad, de las siguientes características: una bocatoma sumergida; un túnel de conducción superior, provisto de compuertas de cierre; un pozo vertical y un túnel inferior, blindado. Las compuertas operan en pozos verticales. La cota de entrada del agua es la 357.0 msnm, y el caudal de diseño de cada conducción, de 168.8 m³/s.

Sistema de descargaLuego de ser turbinadas, las aguas pasan a dos almenaras, una para cuatro grupos, de cada una de las cuales salen dos túneles de descarga, que entregan las aguas al río Cauca.

Headrace systemThe works are comprised by eight head race tunnels, one for each unit, with the following characteristics: a submerged intake structure; an upper tunnel, with closure gates; a vertical pressure shaft, and a lower penstock. The operation of the gates is by means of vertical shafts. The level at the entrance is 357.0 meters above sea level, and the design flow for each tunnel is of 168.8 cubic-metres/s.

Discharge systemAfter being turbinated, the waters go to two downstream surge tanks, one for four units, and then they are discharged to the Cauca River by means of four discharge tunnels, two from each surge tank.

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Conducciones Head Race Tunnels