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Obra de construcción de una central hidroeléctrica con un embalse parcialmente lleno, donde se realizan movimientos de tierras y el sellado del terraplén con Naue Bentofix®.

Sellado de centrales hidroeléctricas

Geosintéticos para presas, pendientes y embalses

El sellado de estructuras hidroeléctricas describe la aplicación de sistemas de geobarrera en presas, pendientes de embalses y estructuras hidráulicas. La carga hidráulica, las filtraciones y la erosión de pendientes generan riesgos a largo plazo. Carbofol® geomembranas de PEAD y Bentofix® revestimientos geosintéticos de arcilla ofrecen soluciones estancas y contrastadas para centrales de pasada, embalses de almacenamiento y centrales de bombeo-turbinado.

De un vistazo

  • Sellado y protección de presas, pendientes de embalses y estructuras hidráulicas en centrales hidroeléctricas mediante sistemas de geobarrera
  • Carbofol®, Bentofix®, Secutex®, Secudrain®, Secumat®
  • Relleno de terraplén compactado, pendientes naturales, estructuras de hormigón, sustrato rocoso
  • DIN 18195, EN 13361, Boletín ICOLD 135, DVWK 113, GRI GM13, homologación BAM (Carbofol® HDPE 510 No. 08/BAM IV.3/08/15)
  • Presas de agua fluyente, embalses de bombeo, balsas de relaves, diques de defensa contra inundaciones, estructuras de toma

Sellado de estructuras hidroeléctricas: desafíos clave, soluciones de Naue y resultados medidos

Retos

  • La elevada carga hidráulica provoca filtraciones a través del cuerpo de la presa y de las estructuras del embalse
  • Erosión de las pendientes en las orillas del embalse y en las caras de la presa bajo la acción de las olas y el flujo
  • La presión de levantamiento y el drenaje detrás de la geomembrana imponen tensión mecánica
  • Las pendientes rocosas pronunciadas requieren el anclaje del sistema de revestimiento en terrenos difíciles
  • Necesidad de un sellado mineralógico cuando la importación de arcilla no es rentable o no es viable en la práctica

Solución

  • Geomembrana de PEAD Carbofol® como barrera estanca principal para las caras de la presa y las pendientes del embalse
  • Secumat® mantas de control de la erosión con soporte de vegetación en pendientes de hasta 1:1,5
  • Geocompuestos de drenaje Secudrain® para aliviar la presión de poros de agua detrás del revestimiento
  • Revestimiento geosintético de arcilla Bentofix® con anclaje mecánico mediante pernos de roca instalado por personal certificado (sustituye un revestimiento de arcilla compactada)

Resultado

  • Permeación reducida a aprox. 2,59 × 10⁻¹³ m³/s por defecto (sistema compuesto de geomembrana + GCL)
  • Capa de rodadura reforzada con raíces; protección permanente contra la erosión sin revestimiento rígido
  • El drenaje controlado impide la tensión hidrostática sobre el sistema de sellado
  • Reducción del transporte de materiales y del Tiempo de construcción

Aplicaciones típicas en energía hidroeléctrica: donde los geosintéticos rinden

Los geosintéticos de Naue se utilizan siempre que la estanqueidad, la estabilidad de pendientes y una larga vida útil son esenciales.

  • Dams and dykes overflow protection

    Paramentos de aguas arriba de presas

    Sellado permanente de las caras de aguas arriba de la presa frente a la carga hidráulica y la pérdida por filtraciones mediante geomembranas de PEAD Carbofol®

  • Ponds reservoir

    Taludes de embalses

    Sistemas de protección contra la erosión y de revestimiento para terraplenes de embalses y canales de toma con Bentofix® GCL y Secumat®

  • Water storage

    Centrales de bombeo y almacenamiento

    Sellado compuesto para cuencos superior e inferior sometidos a fluctuaciones cíclicas del nivel de agua mediante Carbofol® PEAD con superficie texturizada

  • Dykes levees waterways canals

    Terraplenes de defensa contra inundaciones

    Revestimiento geosintético de arcilla en las caras de diques para el control de filtraciones durante crecidas mediante sistemas GCL Bentofix®

  • Canal construction

    Estructuras de toma y canales

    Revestimiento estanco de canales de carga y obras de entrada para impedir pérdidas de agua mediante geomembranas de PEAD Carbofol®

Obra de construcción de un canal hidroeléctrico donde Bentofix® GCL y la geomembrana Carbofol® están instalados como componentes de sellado.
Obra de construcción de un canal hidroeléctrico donde Bentofix® GCL y la geomembrana Carbofol® están instalados como componentes de sellado.

Robustez y fiabilidad de instalación

Los revestimientos de presas hidroeléctricas y embalses deben soportar una carga hidráulica permanente, ciclos de temperatura y cargas de construcción. Las geomembranas de PEAD Carbofol® y los revestimientos geosintéticos de arcilla Bentofix® están diseñados específicamente para estas condiciones. Su instalación ha demostrado su eficacia en proyectos a gran escala con pendientes pronunciadas y rocosas, incluidas secciones que requieren anclaje mecánico con pernos de roca.

Ventajas prácticas:

  • Carbofol® HDPE está disponible con una superficie texturizada (MF/MF) para el diseño de interfaces de fricción en pendientes pronunciadas.
  • Los puentes de fibras punzonados del revestimiento geosintético de arcilla Bentofix® GCL retienen la bentonita sódica bajo carga hidráulica sin riesgo de extrusión.
  • El geotextil no tejido de protección Secutex® protege la geomembrana del punzonamiento por el árido de la subbase y el equipo de instalación.
  • El geocompuesto de drenaje Secudrain® impide la acumulación perjudicial de agua detrás del revestimiento en terraplenes con fuertes pendientes.
  • Todos los productos cumplen los requisitos de homologación de BAM y las normas internacionales de calidad.

Centrales hidroeléctricas e ingeniería hidráulica: preguntas frecuentes

El sellado geosintético para centrales hidroeléctricas describe el uso de geomembranas de PEAD y revestimientos geosintéticos de arcilla (GCL) para impedir filtraciones a través de cuerpos de presas, pendientes de embalses y estructuras hidráulicas. Se requiere siempre que una carga hidráulica permanente, niveles de agua variables o condiciones de flujo erosivo generen un riesgo de filtración inaceptable que no puede abordarse solo con arcilla compactada o concreto.

Elija la geomembrana de PEAD Carbofol® como barrera polimérica principal para subsuelos lisos o preparados con alta carga hidráulica. Elija el revestimiento geosintético de arcilla Bentofix® cuando se requiera una capa mineral autorreparante, cuando la arcilla compactada no sea rentable o cuando se especifique una barrera secundaria redundante. Para lograr un sellado máximo, ambos productos se combinan en un sistema compuesto.

Las normas relevantes incluyen DIN 18195 (impermeabilización de estructuras), EN 13361 (geomembranas para revestimiento de embalses), el boletín 135 de ICOLD (geomembranas en presas), DVWK 113 y los requisitos de homologación de BAM para Alemania. Carbofol® HDPE 510 2.5 MF/MF dispone de la homologación BAM n.º 08/BAM IV.3/08/15. El ingeniero de diseño debe verificar las normas específicas del proyecto y la normativa nacional. Para cualquier asistencia, póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería a través del formulario de solicitud de contacto.

Una capa de 10 mm de Bentofix® GCL hidratado iguala el rendimiento de sellado de un revestimiento de arcilla compactada de 600 mm a un coste significativamente menor. Los ahorros se deben a un menor volumen de material, menos transportes, un tiempo de instalación más corto y menores requisitos de movimiento de tierras. Los ahorros exactos dependen de la magnitud del proyecto y de los costes locales de los materiales.

La instalación en pendientes pronunciadas requiere contratistas especializados con equipos de soldadura certificados. En superficies rocosas, el anclaje con bulones (normalmente bulones cementados de 0,6 m y 20 mm de diámetro) asegura la parte superior del revestimiento. Las soldaduras de la geomembrana son de doble cordón fusionado y se someten a pruebas de presión. Naue proporciona servicio de instalación, manuales, planes de control de calidad y supervisión técnica.

El boletín 135 de ICOLD, la norma EN 13361-1 y la DVWK 113 regulan el comportamiento de las geomembranas en la ingeniería hidráulica. Los cálculos de permeación para sistemas compuestos (geomembrana + revestimiento geosintético de arcilla) se basan en modelos de fugas publicados (por ejemplo, Giroud y Bonaparte, 1989). Naue ofrece asistencia de diseño conforme a las directrices internacionales vigentes y a los requisitos nacionales. Calculadoras digitales correspondientes están disponibles en el Naue Portal para apoyar la selección de la solución y el proceso de diseño.

Las geomembranas de PEAD Carbofol® se fabrican con resina de PEAD de calidad alimentaria y son adecuadas para el contacto con agua potable. Las variantes aprobadas por BAM cumplen los requisitos normativos alemanes para aplicaciones hidráulicas sensibles. Para certificaciones y homologaciones específicas relevantes para el país de su proyecto, por favor póngase en contacto con el equipo de ventas de Naue.

Secudrain® se coloca inmediatamente detrás de la geomembrana o del revestimiento geosintético de arcilla para recoger y conducir cualquier agua que atraviese el sellado primario. En tramos de terraplén con gran pendiente, impide la acumulación de presión intersticial que podría provocar el levantamiento o el desplazamiento lateral del revestimiento. El drenaje se dirige a un punto de recogida controlado en el pie de la presa. El material compuesto se especifica de acuerdo con los requisitos de drenaje de la DVWK 113.

Todas las soldaduras de geomembrana son de doble cordón, realizadas por extrusión y comprobadas mediante método de aire a presión o de canal de presión tras su ejecución. Naue proporciona planes de control de calidad específicos del proyecto, registros de ensayos de soldaduras y documentación de trazabilidad de materiales. Para proyectos aprobados por BAM, se especifica una frecuencia adicional de ensayos destructivos. Los equipos de instalación certificados de Naue están formados tanto en soldadura como en los requisitos de seguridad para la instalación en paramentos de presa con fuertes pendientes.

Diseñe su sistema de sellado para energía hidroeléctrica: normas y asistencia de ingeniería

El dimensionamiento de los sistemas de sellado geosintéticos para estructuras hidroeléctricas se basa en normas de diseño internacionales y nacionales reconocidas. Naue engineers apoyan a los equipos de proyecto desde la fase de concepto hasta la cualificación de la instalación.

  • DIN 18195: Impermeabilización de estructuras: requisitos generales para sistemas de barrera (Alemania)
  • EN 13361: Geomembranas: características requeridas para su uso en revestimiento de embalses y de canales (Europa)
  • Boletín ICOLD 135: Geomembranas como elementos de control de filtraciones en presas y embalses (Internacional)
  • DVWK 113: Uso de revestimientos sintéticos en ingeniería hidráulica: guía de diseño e instalación (Alemania)
  • GRI GM13: Métodos de ensayo y propiedades de geomembranas de PEAD lisas y con superficie texturizada (EE. UU./Internacional)
  • Aprobación BAM: Aprobación del Instituto Federal para Carbofol® PEAD 510 (n.º 08/BAM IV.3/08/15)
Vista aérea de la construcción de una presa en el río Sava, donde Naue Bentofix® proporciona el sellado dentro de los terraplenes y Secutex® H se instala bajo el escollera como capa de filtración y separación.
Vista aérea de la construcción de una presa en el río Sava, donde Naue Bentofix® proporciona el sellado dentro de los terraplenes y Secutex® H se instala bajo el escollera como capa de filtración y separación.

Rendimiento de los geosintéticos de Naue en estructuras hidroeléctricas

  1. Barrera polimérica estanca bajo carga hidráulica permanente: Carbofol®
  2. Capa mineral autosellante: Bentofix®
  3. El drenaje controlado detrás del revestimiento impide el levantamiento: Secudrain®
  4. Protección contra el punzonamiento de la geomembrana durante la instalación y la vida útil: Secutex®
  5. Control permanente de la erosión en pendientes mediante refuerzo radicular: Secumat®

Descargas y servicios

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  • Conforme a las normas del sector: se ajusta a AASHTO y otras directrices de ingeniería.