Resumen
La microcuenca de Los Dajaos esta situada en la Cordillera Central de la
Republica Dominicana. Con una superficie de 42 km2, cuenta 1120
habitantes. Todos disfrutan de la abundancia del recurso hídrico, pero
el potencial hidroeléctrico se queda todavía apenas explotado. Con
arroyos de caudal bastante importante y caídas buenas, Los Dajaos es una
microcuenca apropiada a la instalación de microturbinas. Se puede
teóricamente producir 1,20 MW.
La elección de sitios de mayor intereso es un compromiso entre una
pendiente fuerte, y una distancia con la comunidad relativamente débil.
Tres arroyos se distinguen por su atractivo grande : el arroyo Los
Peces, el arroyo El Nuez (sobre todo la porción de 1050 a 1300 msnm) y
el arroyo El Rubecindo (sobre todo la porción de 1060 a 1300 msnm).
El estudio de las potencialidades técnicas, sociales y ambientales
permite decir que una instalación de microturbina seria bien adaptada en
la zona, y presentaría varias ventajas para la comunidad. En efecto, la
utilización de esta fuente de energía limpia y renovable participa a un
manejo ambiental durable de los recursos naturales, mientras promoviendo
este tipo de energía en la zona y en el país. Además, puede apoyar el
desarrollo rural de la microcuenca : limitar el éxodo rural, dinamizar
la economía local y de aumentar los ingresos, desarrollar el ecoturismo,
creer empleos, estimular la innovación tecnológica…
La producción de energía en la microcuenca puede dar origen a varios
proyectos de fortaleciendo de la agricultura local (almacenamiento
refrigerado de los productos como fresas, taller de transformación de
estos productos…). Cálculos económicos muestran la viabilidad de estas
propuestas.
La vallée de Los Dajaos est située dans la Cordillère Centrale de la
République Dominicaine. Avec une surface de 42 km2, elle abrite 1120
habitants. Tous profitent de l´abondance de la ressource en eau, mais le
potentiel hydroélectrique reste encore à peine exploité. Los Dajaos est
un bassin versant approprié à l´installation de microturbines. Il est
théoriquement possible d´y produire 1,20 MW.
Le choix d´un site d´intérêt majeur résulte d´un compromis entre une
pente forte, et une distance avec la communauté relativement faible.
Trois cours d´eau particulièrement intéressants ont été retenus : le
cours d´eau Los Peces, le cours d´eau El Nuez (surtout sur la portion de
1050 à 1300 m) et le cours d´eau El Rubecindo (surtout sur la portion de
1060 à 1300 m).
L´étude des potentialités techniques, sociales et environnementales,
permet de dire que l´installation d´une microturbine serait bien adaptée
à la zone, et présenterait plusieurs avantages pour la communauté.
L´utilisation de cette source d´énergie propre et renouvelable participe
en effet à une gestion durable des ressources naturelles, et promeut ce
type d´énergie au niveau régional et national. De plus, cela peut
appuyer le développement rural de la vallée : limiter l´exode rural,
dynamiser l´économie locale et augmenter les revenus, développer
l´écotourisme, créer des emplois, stimuler l´innovation technologique…
La production d´énergie dans la vallée peut donner lieu à divers projets
de développement agricole (stockage réfrigéré des produits comme les
fraises, atelier de transformation de ces produits…). Des calculs
économiques montrent la viabilité de ces propositions.
The valley of Los Dajaos is located in the Central Cordillera of the
Dominican Republic. It covers a 42 km2 area, with 1120 inhabitants.
Everybody takes profit of the abundance of the hydrical resource, for
the agriculture and the use of the house. However the hydroelectric
potential keeps being barely exploited. Los Dajaos is an appropriated
region for the installation of microturbinas. In theory, it is possible
to produce 1.20 MW.
The choice of a site of major interest corresponds a compromise between
a high head, and a relative proximity of the community. Three rivers
seem to be particularly interesting : the river Los Peces, the river El
Nuez (especially on the portion from 1050 to 1300 m) and the river
El Rubecindo (especially on the portion from 1060 to 1300 m).
The study of the technical, social and environmental potentialities
allows thinking that the installation of a microturbina would be adapted
to the zone, and would present several advantages for the community. In
fact, the use of this source of clean and renewable energy takes part to
a sustainable environmental managing of the natural resources, and
promotes this type of energy at a regional and national level.
Furthermore, it can improve the rural development of the valley, by
limiting the rural exodus, by dynamising the local economy and
increasing incomes, by developing the ecotourism, creating works,
stimulating the technological innovation…
The energetic production in the valley can impulse several projects of
agricultural development (use of a refrigerator and a freezer to
conserve products like strawberries, transformation plan of those
products…). Economical calculations show the viability of these
propositions.
Resumen ejecutivo
Marco y contexto del estudio
Para hacer un estudio de desarrollo de energía hidroeléctrica
fortaleciendo la agro producción en la subcuenca de Los Dajaos, es
importante de tomar en cuenta varios aspectos del estado de las
infraestructuras en la zona.
- La infraestructura viae esta en mal estado (pero esta mejorando),
- La infraestructura de agua se compone de una red comunitaria y
privada, informal, sin manejo, y sin ningún tratamiento del agua
- La infraestructura de energía esta casi inexistente, sin acceso en una
red comunitario. Se compone de algunos paneles solares, algunas
microturbinas hidroeléctricas privadas, y una posibilidad de cargar
baterías.
Además, no hay ningún manejo de los desechos (solidos, tratamiento).
Este estudio se inserta en un Plan de Manejo Integral de la Cuenca,
elaborado por la cooperación dominico-alemán : « Manejo y Conservación
de los Recursos naturales de la Cuenca Alta del Rió Yaque del Norte » (PROCARYN).
Este proyecto, planificado de 2001 hasta 2006, es ejecutado a trabes de
la Secretaria de Estado de Medio Ambiente y Recursos Naturales, cuanta
con otras fuentes de financiamiento y de apoyo, en particular con
aportes de la cooperación financiera de la KfW (Banco de
reconstrucción), del y de la cooperación técnica de la GTZ (Cooperación
Técnica Alemana) y DED(Servicio Alemán de Cooperación Social-Técnica).
En efecto, el desarrollo de la hidroelectricidad apoya la utilización
sostenible de los recursos naturales, trayendo el progreso social.
Objetivos del estudio
Dos objetivos de estudio consisten en :
Demostrar la factibilidad del uso de micro eléctrica en la producción de
energía eléctrica a nivel de la subcuenca de Los Dajaos, y cuantificar
el potencial hidroeléctrico de la subcuenca.
Proponer algunos proyectos para desarrollar la agricultura en la zona,
usando esta fuente de energía limpia, con un estudio de factibilidad
para cada uno de los proyectos
Hipótesis del estudio
Costumbre de trabajo concertado, porque esfuerzas son hecho en este
dominio, con la organización de talleres y el trabajo de la asociación
de los agricultores.
Dificultades para introducir nuevas técnicas.
Limites del estudio
Las condiciones de realización del estudio así que algunas coacciones
externas han limitado el acceso a la información :
- Acceso difícil a la parte alta de la microcuenca (para el estudio y la
instalación, el mantenimiento, los robos, las conexiones salvajes…), y
en la mayor parte de la microcuenca puesto que el malo tiempo (mucha
lluvia, dificultades para practicar los caminos…) durante el estudio y
el falta de un medio de transporte limito el acceso en varios lugares.
- Acceso difícil a la información, dificultades para obtener los datos
existentes
Metodología
Varias etapas fueron necesarias para hacer este estudio, en primero para
determinar y cuantificar la factibilidad de un instalación
hidroeléctrica en la subcuenca de Los Dajaos, y en secundo para buscar y
evaluar la factibilidad de un proyecto de fortalecimiento de la agro
producción. Por siguiente se presente la metodología del estudio :
Factibilidad de una instalación hidroeléctrica
1- Investigación bibliografía sobre la zona de estudio, sobre
microturbinas y las otras formas de energía renovable (comparación de
factibilidad técnica y económica), sobre el método de investigación.
2- Toma de medidas de los caudales y de los pendientes de los arroyos en
la subcuenca.
El estudio del potencial de la subcuenca permitió de evaluar el interés
de desarrollar microturbinas en la zona, antes de elegir algunos sitios
principalmente interesantes. Los potenciales son determinados con los
medidas de los caudales disponibles Q, y de las alturas de caída §H,
según la relación : P = r.g.e.§H.Q
r : peso especifico del agua
g : aceleración debido a la gravedad
e : eficacia del sistema
3- Determinación de parajes interesantes
El tamaño de la turbina depende principalmente del caudal de agua que
debe recoger. Así, los equipamientos de producción de energía con un
caudal débil y una altura de caída granda cuestan generalmente menos que
las centrales con un caudal fuerte y una altura de caída más pequeña.
Después que sea determinado el potencial total de la microcuenca, lo que
importa es de elegir sitios de interés mayor. Así, dependiendo de tres
criterios fue hecha la determinación de parajes interesantes para la
instalación de microturbinas (por orden de prioridad) :
A. diferencia de altura importante
B. caudal importante
C. cercanía de la comunidad
Estudio de unos proyectos de fortalecimiento de la agro producción
4- Búsqueda de datos y informaciones sobre la agricultura en la
microcuenca, determinación de proyectos factibles en la zona, con la
ayuda de investigaciones bibliografías y la encuentra de « personas
recursos »
Elección de algunos proyectos para hacer un estudio más detallado
5- Evaluación económica de los proyectos retenidos (búsqueda de precios,
estudio de mercado, simulaciones…)
Listado de Abreviaciones
ASADA : Asociación de los Agricultores de Los Dajaos
CONIAF : Consejo Nacional de Investigaciones Agropecuarias y Forestales
DDED : Deutscher Entwicklungsdienst (Servicio Alemán de Cooperación
Social- Técnica)
GPS : Global Positioning System
GTZ : Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (Cooperación Técnica
Alemana)
ICM : Instituto Cartográfico Militar
IDIAF: Instituto Dominicano de Investigaciones Agropecuarias y
Forestales
INA P-G : Institut Nacional Agronomique de Paris-Grignon
INDRHI : Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos
KfW : Kreditanstalt für Wiederaufbau (Banco de Reconstrucción)
PROCARYN : Proyecto Cuenca Alta del Rió Yaque del Norte
UGAM : Unidad de gestión ambiental municipal
Medidas y Monedas
A : amperio
d : distancia, en m
e : eficacia del sistema
g : aceleración debido a la gravedad, en s/m2
Gw : giga vatios (1 Gw = 109 W)
kg : kilogramo (1 kg = 103 g)
km : kilómetro (1 km = 103 m)
kW : kilo vatio (1 kW = 103 W)
L : litro
m : metro
msnm : metros sobre el nivel del mar
MW : mega vatio (1MW = 106 W)
Q : caudal, en m3/s
Qnom : caudal nominal
Qres : caudal reservado
Qt : caudal turbinable
r : peso especifico del agua, en kg/m3
s : segundo
S : superficie, en m2
t : tiempo, en s
V : volumen, en m3 o L
W : vatio
§H : caída, en m
RD$ Peso Dominicano
US$ United States Dollar (moneda estadounidense)
Introducción
La energía eléctrica es un recurso de vital importancia en el desarrollo
de los pueblos. Actualmente, la Republica Dominicana enfronta problemas
en el subsector eléctrico. Según un informe del Instituto Nacional de
Recursos Hidráulicos (INDRHI) de septiembre 2002, hay “una insuficiencia
en la capacidad de generación” de electricidad que tiene “efectos
negativos en la producción y la economía nacional, y la calidad de
vida”. En el mismo tiempo, la demanda de electricidad crece de 7 a 10%
anual. Las zonas rurales son las más afectadas.
Un programa de investigación y desarrollo de producción eléctrica en
áreas rurales representa entonces un medio de romper el aislamiento de
pequeñas comunidades rurales, y promueve el dinamismo económico del
país. En este contexto, las energías renovables ofrecen, a este titulo,
oportunidades muy interesantes, y forman parte de una gestión sostenible
de cuencas.
Algunas fuentes de energía renovable fueron estudiadas ante de iniciar
este proyecto, pero solamente la solución de la energía hidroeléctrica
fue retenida por razones de costo económico (ver el Anexo 1).
En lo que concierne el desarrollo de las infraestructuras
hidroeléctricas en el país, el INDRHI censo una capacidad instalada de
404.9 megavatios (MW) durante el año 2000, lo que representaba 16.05 %
de la capacidad total instalada nacional, todas fuentes energéticas
juntas. El aprovechamiento hidroeléctrico a pequeña escala ha sido
escasamente estudiado e implementado, pero merece que se haga.
La Republica Dominicana dispone de un gran potencial de recursos
hídricos. El potencial hidroeléctrico del país estimado por el plan
Nacional de Ordenamiento de los Recursos Hidráulicos (1994) fue definido
como potencial lineal bruto de energía anual de 9.174 giga vatios-hora
(Gw-hr), equivalentes a una capacidad de 2.095 MW para un factor de
planta de 50 %. El 90 % de este potencial esta concentrado en 10 cuencas
y el otro esta disperso en 44 cuencas restantes. Las cuencas con mayor
interés energético son Nizao, Yuna, Yaque del Norte y Yaque del Sur.
En este estudio, se enfoca a la subcuenca de Los Dajaos, situada en la
parte alta de la cuenca del Yaque del Norte, a 32 km del Pico Duarte. Es
un espacio de aproximadamente 42 km2, localizado entre Manabao y
Jarabacoa, provincia La Vega. La falta de electrificación y la
existencia de un buen potencial hidroeléctrico, hacen de esta subcuenca
un lugar propicio para el establecimiento de un sistema de microturbinas
piloto. Existe una demanda en energía eléctrica sobre todo los hogares
familiares y la producción agrícola.
En efecto, la subcuenca de Los Dajaos esta ya conocida por su microclima
que permite a la agricultura de desarrollarse, con producciones posibles
al año entero. Esta también dotada de paisajes preciosos, lo que seduce
mas y mas turistas. Esta zona tiene así un grande potencial
hidroeléctrico, agropecuario, y a la vez turístico. Merece que sea
estudiada como zona pilota.
El objetivo de este estudio consiste en evaluar la capacidad
hidroeléctrica de la parte baja de la subcuenca de Los Dajaos. De los
resultados de esta evaluación se determinaran parajes claves para la
instalación de microturbinas. La energía eléctrica producida será
utilizada para la agricultura, según las necesidades recuentas. Se hará
un análisis económico de la factibilidad y rentabilidad del proyecto.
1. Diagnostico del potencial hidroeléctrico
1.1 Descripción general de la microcuenca
1.1.1 Descripción hidrológica, precipitaciones y balance hídrico
Hay que definir la noción de microcuenca :
´´Una microcuenca capta el agua lluvia, la almacena en su fondo y la
escurre en un manantial. Una microcuenca es por consiguiente el terreno
que claramente recoge el agua para un ojo de agua o sea, la área de
captación de agua de un ojo de agua. Los limites superiores de una
microcuenca son las divisorias de agua superficiales o sea, la vertiente
que da hacia la microcuenca. El límite inferior es la curva de nivel que
va a trabes del ojo de agua. En realidad el área de captación de agua
puede ser más o menos grande o incluir otras partes de la montaña,
dependiendo de la geología del terreno correspondiente. Como no se puede
determinar la geología de todos los lugares, se tiene de reducir la
microcuenca al terreno que claramente recoge el agua superficialmente de
una fuente. ´´ (Microcuenca hidrográficas de acueductos en la cuenca
alta del rió Yaque del Norte (CAY), Gero Wolfgang Pawlowski, Jarabacoa,
septiembre 2002)
La microcuenca de Los Dajaos es montañosa, de una superficie de 42 km2
(ancho de 4 a 7 km, y largo de 9 km), situada entre 700 y 1700 m de
altura, en la subcuenca alta del Yaque de Norte, cerca de Jarabacoa.
Tiene una gran riqueza hidrológica, con un arroyo principal, llamado Los
Dajaos, que atraviesa la zona del sur oeste al norte este, y sus doce
afluentes. Se puede encontrar sobre 200 fuentes de agua. El arroyo Los
Dajaos sigue el pendiente del valle, naciendo a 1726 msnm y desembocando
en el Rió Yaque del Norte, a 790 msnm de altura.
Los mapas 1 y 2 describen el perfil hidrológico de la microcuenca.
El perfil del arroyo Los Dajaos y de sus afluentes, hasta el arroyo el
Nuez, se hizo con la confrontación de dos fuentes :
- un mapa preparado por el Instituto Cartográfico Militar (ICM)
dominicano, 1 : 50 000, actualizado con métodos fotoplanimetricos con
fotografías áreas tomadas en Marzo 1984.
- observaciones sobre el terreno que permiten identificar varios arroyos
que no existían sobre el mapa.
- Un imagen IKONOS, tomado en 2003
El estudio de las precipitaciones y del balance hídrico es necesario
para determinar los cambios de caudales de los arroyos. En efecto, los
periodos lluviosos influyen en los caudales casi de manera directa.
Además la cobertura boscosa de la cuenca y la naturaleza de los suelos
(tasas de infiltración, almacenamiento) determinan la relación entre la
lluvia y los caudales de los arroyos.
No existe una estación climática en Los Dajaos, sin embargo, existen una
en Manabao, a diez kilómetros, con condiciones bastante parecidas. El
departamento de hidrológica del INDHRI da los valores siguientes :
Los datos de los caudales del arroyo Los Dajaos, en la estación 1, sobre
20 años permiten de hacer un perfil del caudal medio según el mes :
La correlación entre las precipitaciones y los caudales durante un año,
muestra la relación directa entre los dos. Con una pequeña diferencia de
tiempo, los caudales del arroyo son más importantes durante las épocas
de las lluvias (septiembre-noviembre, y abril-junio), y menos fuertes
cuando el tiempo es mas seco. Se nota que los caudales son más
importantes durante la primavera, por presencia de tormentas numerosas.
En efecto, el agua de lluvias torrenciales no tiene bastante tiempo para
infiltrarse en el suelo, corre rápido al arroyo.
Después esta presentación general de la hidrología en la microcuenca de
Los Dajaos, una descripción más detallada de los arroyos se impone.
1.1.2 Contexto social y económico
Según el censo de 1994, la población de la microcuenca es de 1120
habitantes, o sea 285 familias. La repartición de los sexos es de 57 %
de hombres y 43 % de mujeres. Los adultos representan 52,5 % de la
población.
En lo que concierne a los aspectos sociales, el acceso a los cuidados ya
esta difícil, porque existe un centro de cuidados donde faltan los
medios materiales y humanos.
Tres escuelas permiten a los niños de tener una educación hasta el
octavo grado. En el Manguito y el Dulce, las escuelas disponen de clases
hasta el cuarto grado, y en Los Dajaos se puede proseguir los cursos
hasta el octavo grado.
Las dos solas fuentes de dinero para la gente de la microcuenca son la
agricultura y la selvicultura, aparte de algunos colmados. Los tipos de
cultivos los más extendidos son el cultivo de tayota, de café, y de
habichuela. Hay también algunos productores de hortalizas (lechuga,
repollo, tomate…), de fresas, y un productor de flores.
Existe un laboratorio de reproducción in vitro de matas de fresas, papas
y orquídeas en la comunidad de Los Dajaos. Este laboratorio permite a
los agricultores de tener acceso a matas saludas y baratas, porque
tienen precios de compra mas ventajosos que los compradores exteriores.
Los actores de la toma en carga del desarrollo en la zona son :
· La asociación de los agricultores (52 adherentes y 15 000 tareas) y de
las mujeres de la comunidad de Los Dajaos, l´ASADA, y la asociación del
Dulce
· Algunos lideres locales
· El Apoyo de fundaciones (Fundación Falcón Bridge, Lomas Verdes), del
gobernó y intervención de la cooperación dominico-alemán para el
proyecto Procaryn (GTZ, IDIAF, UGAM).
Por siguiente se presente un análisis hidrológico detallado de los
arroyos principales de la microcuenca Los Dajaos.
1.2 Estudio detallado de los caudales de los arroyos
Como fue detallado en la metodología, hay que conocer los caudales y las
caídas de los arroyos para determinar el potencial hidroeléctrico de la
microcuenca. Esta parte trata de los caudales, para caracterizar cada
afluente y estudiar la potencialidad de una instalación hidroeléctrica.
Existen métodos para tomar medidas de los caudales. Según la
configuración de los arroyos tres métodos fueron utilizados.
1.2.1 Metodología de determinación de los caudales
· Medida de los caudales
Tres métodos fueron utilizado para medir los caudales de los arroyos :
con un molinete, un recipiente que se para, o un flotador. Para medir
los caudales en llegada de los acueductos, un cuarto método fue
elaborado.
Medida con un molinete
Este método es electrónico y bastante exacto. El aparato es constituido
por una manga graduada y un molinete que se sumerge en el arroyo, en el
sentido del corriente. El molinete gire dependiendo de la velocidad del
corriente.
SHAPE \* MERGEFORMAT
Un contador graba la velocidad del agua, el numero de rotaciones por un
tiempo determinado (50 s). La sección del arroyo está medida. Según la
anchura, varias medidas son tomadas y para cada unas la profundidad. Si
la altura del agua esta superior de 60 centímetros dos medidas están
tomado, cada una a una profundidad diferente. Este método permite de
conseguir un perfil de la canalización del arroyo.
Después, los valores son interpretados con una tabla que permite
convertir las medidas (velocidad, sección, profundidad) en un caudal.
Este método es apropiado solamente para los arroyos con una altitud de
agua superior a 15 centímetros, y non-revoltosa canalización es decir
que no hay cascadas o piedras en el lecho del arroyo. Los Dajaos
corresponde a estos criterios.
El método del molinete fue utilizado por el arroyo Los Dajaos, y
permitió revisar las medidas de sus afluentes principales, por ejemplo
el Rubecindo :
Caudal del Rubeciendo = caudal de Los Dajaos después la desembocadura
del Rubeciendo - caudal de Los Dajaos antes de la desembocadura del
Rubeciendo
Técnicos del INDHRI de La Vega vinieron para tomar las medidas con el
aparato electrónico durante un día.
La estacione 1 es utilizado por estos mismos técnicos para conocer el
caudal de Los Dajaos. Toman medidas cada 15 días. Este estacione puede
servir de referencia.
Método de paja de un recipiente
Este método consiste en llenar un recipiente de volumen V con el agua
del arroyo. Una cascada es la mejor configuración por este método de
medida.
Se tome el recipiente debajo de la cascada, y se mide el tiempo t para
llenar el volumen. Es entonces fácil de deducir el caudal Q :
Q = V/ t
Sin embargo, es extraño que el recipiente este bastante grande para
recoger toda el agua que corre. En la medida de lo posible, tratamos de
canalizar el salto para recoger el máximo de agua. Cuanto más el
recipiente es grande, más la medida es exacta.
El fallo de este método es que el recipiente no puede recoger la
totalidad del agua que corre, entonces fue necesario de hacer una
aproximación de la fracción considerada.
Este método es apropiado para los arroyos con un débil caudal y una
importante ladera : el Rubecindo, la Paloma, el Montellano, y otros
pequeños afluentes.
Método del flotador
Este método mide la velocidad de la canalización en la superficie. Se
toma uno objeto flotante en el arroyo, y se mide el tiempo t necesario
para recoger la distancia d.
El objeto utilizado es generalmente una pequeña botella de plástico
medio lleno de agua, y se estudia su traslado de entre 5 metros. Esta
distancia es un arreglo experimental entre :
- una distancia bastante grande para conseguir una medida viable
- una distancia bastante pequeña para tener una canalización sin
turbulencias (velocidad aproximadamente constante)
Es útil de medir la sección S del arroyo también, para determinar el
caudal Q :
Q = S * d/t
Este método es aproximativo, porque la velocidad no es la misma en la
superficie y en profundidad (más grande en la superficie). Es apropiado
solamente para los arroyos con una pequeña altura de agua. Hace falta
que la canalización sea non-revoltosa. Se trata generalmente de arroyos
fluyendo en laderas dulce: Los Dajaos, y los Peces.
Medida de la velocidad en la llegada de los acueductos
La velocidad en llegada de los acueductos fue medida con un objeto
agregado a un hilo de 2,5 m. Un cronómetro permitió de conocer el tiempo
necesario para el hielo desparecer en el tubo del acueducto.
Elección de las estaciones
El objetivo fue de conocer el caudal de cada arroyo. Dependiendo de la
configuración de los arroyos, uno de los tres métodos fue utilizado.
Las medidas sobre Los Dajaos fueron hechas el mismo día con el método
del molinete.
- Para la estación 1, el objetivo fue de tener una medida de referencia
permutando la comparación con los datos del INDRHI sobre 20 años.
- Las otras estaciones fueron escogido según los criterios siguientes :
- junto de una desembocadura de un afluente, con objetivo de medir la
diferencia de caudal
- canalización sin turbulencias
- de acceso fácil
La mapa 3 de las estaciones muestra la repartición de los estaciones a
lo largo del arroyo.
Por los afluentes fue necesario de medir dos caudales:
- el caudal cerca de la desembocadura, abajo, lo que corresponde al
caudal de agua disponible
En efecto, existe en el seno de cada arroyo tomas de agua útiles para el
riego y/o el consumo domestico. Es porque el caudal de los arroyos es en
general más importante en altura que a su desembocadura. Con objetivo de
hacer una derivación de una parte del agua, es necesario lo de
considerar solamente la cantidad de agua no sacada, lo que permite estar
seguro de no desaguar los arroyos, cualquier que sea el sitio de la toma
de agua. Por tanto se elige una medida cerca de la desembocadura.
- el caudal en las alturas (para los arroyos mayores)
El método de la diferencia de caudal en el arroyo Los Dajaos para
determinar los caudales de los afluentes da solamente un valor por la
desembocadura. Las medidas en altura fueron hechas con los otros
métodos.
La medida del caudal en altura antes las tomas de agua permite conocer
la hidrología del arroyo, y calcular la cantidad de agua usado por los
ribereños y los acueductos.
Juzgamos interesante de añadir los caudales de los afluentes de intereso
mayor por diferentes alturas, a fin de hacer un perfil preciso de estos
arroyos, conociendo las tomas y las llegadas de agua.
Así, varias medidas fueron tomadas en las estaciones elegidas, con uno o
algunos métodos. Hay que dar e interpretar los resultados.
1.2.2 Resultados
A veces, varios métodos fueron utilizados para medir el caudal de los
arroyos, porque permitió de comparar los métodos y de verificar la
viabilidad de los datos.
Para el Rubecindo, puesto que se divisa, era útil de conocer el caudal
de su rama principal a varias alturas.
Referente al arroyo Los Dajaos, el método del molinete (02/03/04)
permito de establecer un perfil de este arroyo, los resultados de las
estaciones son así consignado en el cuadro siguiente:
1.2.3 Interpretación
Se guardan los arroyos que tienen un caudal bastante importante,
superior a 5 L/s. En efecto, es el caudal minimum para el funcionamiento
de una microturbina.
Las medidas no fueron hechas todas el mismo día. Además, los valores de
caudal sobre 20 años muestran los variaciones entre un mes y un otro, y
también según el año (anexo 2).Es porque parece necesario corregir el
valor del caudal aforado.
Para obtener un caudal “turbinable”, lo que se puede tomar sin riego
para el funcionamiento de la instalación y el ambiente, es útil de
determinar un coeficiente de corrección de los caudales.
El coeficiente de corrección fue determinado con las consideraciones
siguientes :
Una central que funciona para auto consumición tiene que dar corriente
eléctrica para un tiempo más largo que posible, porque es la fuente
principal de abastecimiento del productor. Entonces se toma como el
caudal nominal (Qnom) esto alcanzado durante más de 250 días/año.
250/365*100=69%
A partir de los caudales de Los Dajaos (estación 1) durante 20 años
(anexo 2), se determina este caudal umbral (Qnom), rebasado por 69 % de
los valores. El caudal nominal fue fijado a Qnom = 0,638 m3/s.
A fin de estar seguro que un caudal minimum es quedado, para permitir el
mantenimiento del ecosystema, se determina un otro caudal, el caudal
reservado (Qres), que corresponde en 10 % del caudal interanual medio :
Qres = 0,82 m3/s * 10% = 0,082 m3/s
Se obtiene finalmente el caudal turbinable (Qt), tal como : Qt=
Qnom-Qres
Se encuentra las valores siguientes por Los Dajaos :
Sabiendo que en el mes de enero, el caudal medido en la estación 1
estuvo de 0,638 m3/s, se deduce el coeficiente de corrección de los
caudales medidos en esto mismo mes :
0,556/0,638 = 0,871
En marzo, el caudal medido estuve de 0,707 m3/s, el coeficiente es
entonces de : 0,786
Entonces, se puede encontrar los caudales turbinables :
Los arroyos que disponen de los caudales los mas importantes son Los
Dajaos, El Rubecindo, Los Peces y El Nuez.
1.3 Estudio detallado de las pendientes de los arroyos
Dos criterios son importantes para determinar el intereso de un sitio y
el potencial de cada arroyo : la pendiente y la caida.
Las pendientes importantes pueden ser determinar con la observación
sobre el terreno y un mapa.
Sobre este mapa se puede ver que el arroyo El Rubecindo presenta
pendientes fuertes sobre casi todo su longitud, y particularmente entre
1060 y 1200 msnm. Se observe también un salto sobre el Nuez entre su
desembocadura a 1050 msnm y 1300 msnm.
La caída §H es igual a la diferencia de altura entre los niveles de la
toma de agua y la salida de la turbina. Para determinar el potencial
maximum de un arroyo se considera la caída entre la fuente y la
desembocadura del arroyo.
El estudio se limita a cinco arroyos, estos que presenten un caudal
superior a 5 L/s. Las alturas fueron determinadas sobre dos métodos :
- la lectura sobre el mapa ICM
- la medida con un GPS, de los arroyos que no figuran sobre el mapa
Así se obtienen los resultados siguientes para las caídas :
Los Dajaos
Fuente : 1726 msnm de altura.
Desembocadura : 790 msnm de altura
Caída : 936 m
Palo de Cuaba
Fuente : 1150 msnm de altura
Desembocadura : 905 msnm de altura
Caída : 245 m
Los Peces
Fuente : 931 msnm
Desembocadura : 906 msnm
Caída : 25 m
Rubecindo
Fuente : 1380 msnm de altura
Desembocadura : 930 msnm de altura.
Caída : 450 m
El Nuez
Fuente : 1430 msnm de altura
Desembocadura : 1050 msnm de altura
Caída : 380 m
La dificultad de acceso de la parte alta de la subcuenca (no hay muchos
caminos, y sus estado cuando lluvia son muy malo), nos forzó a
considerar solamente la parte conocida de algunos arroyos : Los Dajaos,
y el Nuez. Las alturas maximales consideradas en lugar de las fuentes
son por tanto los valores siguientes :
Los Dajaos : 1200 msnm de altura
El Nuez : 1370 msnm de altura .
Así, las caídas que servirán para los cálculos son :
Los Dajaos : §H = 410 m
El Nuez : §H = 320 m
Para Los Dajaos, las alturas de las estaciones tienen estas valores :
Estación 1 : 790 msnm
Estación 2 : 880 msnm
Estación 3 : 905 msnm
Estación 4 : 930 msnm
Estación 5 : 950 msnm
Estación 6 : 1050 msnm
Estación 7 : 1070 msnm
Referente a el Rubecindo, el arroyo se separa en dos ramas en una altura
de 1071 msnm (determinado con un GPS), y el caudal no es el mismo antes
y después este punto. Este dato será considerado en los cálculos.
Interpretaciones de las pendientes
Lo que es importante es de tener en cuenta los pendientes y no solamente
los diferencias de alturas porque el precio de las infraestructuras
depende mucho de la longitud de los tubos : los afluentes de Los Dajaos
parecen más apropiados para hacer electricidad que el arroyo Los Dajaos,
que se extiende sobre 14 km.
Los afluentes que parecen los más apropiados para la explotación son el
Rubecindo, y El Nuez. En efecto, las pendientes de estos arroyos son
importantes, particularmente entre 1060 y 1200 msnm para El Rubecindo, y
entre 1050 msnm y 1300 msnm para El Nuez.
Hacer la toma de agua el más alto que posible es una buena solución para
tener una caída importante y un agua limpia, pero el largo del tubo
tiene una importancia grande para el costo de la instalación. Así, hace
falta que elegir un proyecto con un largo de tubo razonable.
Representan generalmente la mayor parte de las perdidas totales. Son
menos cuando el diámetro del tubo es más grande.
Varios sistemas pueden estar asociados al canal, arriba de la turbina :
- Un embalse de tierra, de madera o de cemento permite una buena reserva
de agua y asegura un funcionamiento continuo durante el ano entero.
- un sistema de protección de la toma de agua evite el envió de pedazos
(ramas, hojas de árbol, piedras, lodo, arena, etc.) en los tubos, porque
debe tenerse en cuenta que importantes cantidades de sedimento
posiblemente puedan penetrar en los arroyos después de fuertes lluvias.
Dos rejas anti pedazos son así muy útiles : la primera para pedazos
grandes, y la segunda para los mas pequeños.
- eventualmente un tanque puede ser usado para regular el caudal y
almacenar agua de riego.
- un ariete puede aumentar la energía potencial, en caso de caída
demasiado bajo.
Comentario (según www.pavco.com.ve/mpresion/ariete.htm) :
Una columna de liquido moviéndose tiene cierta inercia, que es
proporcional a su peso y a su velocidad. Cuando el flujo se detiene
rápidamente, por ejemplo al cerrar una válvula, la inercia se convierte
en un incremento de presión. El aire es compresible y si se transporta
con el agua en una conducción, este puede actuar como un resorte,
comprimiéndose y expandiéndose aleatoriamente. Se ha demostrado que
estas compresiones repentinas pueden aumentar la presión en un punto,
hasta 10 veces la presión de servicio. Este fenómeno se conoce con el
nombre de Golpe de Ariete.
Existe una maquina, llamada “Ariete”, que usa este fenómeno. Con un tubo
de entrada del agua de diámetro 2R y de caída H, se puede tener un tubo
de salida de diámetro R y de caída 10H. De organización tubo sale el
resto del agua, casi sin presión. Así, con esta maquina se suben
cantidades de agua. Pueden estar útiles al riego (como una bomba), o
pueden aumentar la caída ante una turbina. En estos casos vale la pena
de construir un tanque, que almacenaría el agua en alturas.
El cultivo de fresas de calidad apela a una mano de obra importante, hay
25 empleados remunerados RD$ 170 diario.
El cultivo se hace ahora a 1200msndm, para un periodo de enero a julio,
pero el Señor Gautier esta investigando también una ampliación de sus
parcelas en varias alturas, permitiendo repartir las cosechas sobre el
ano entero.
Las fresas son cosechadas bien maduras, cada día. Están triadas,
embaladas y puestas en la sala de conservación (a +1°C) menos de una
hora después de la cosecha. Las fresas frescas, las más bellas, están en
cestita, mientras que las congeladas, con picaditas, están en bolsos de
3 libras.
La producción diaria promedia es de sobre 1000 libras (pero varia de 800
a 2500 libras), con 70% de fresas frescas y 30% de congeladas.
El precio de venta de las fresas frescas es de sobre RD$ 100 la libra, y
sobre RD$ 70 para las congeladas.
El transporte se hace con un camión refrescado de 5 toneladas.
Cuarto frió
Tiene un volumen de 120 m3, con 48 m3 por el espacio congelación, sea 40
% del volumen. La temperatura en este parte es de –10°C ; mientras que
en el parte conservador, con un volumen de 72 m3, mantiene a una
temperatura de +1°C. Las fresas congeladas se pueden dejar 6 meses, y
las frescas hasta 5 días.
El precio de compra de este modelo de cuarto frió es de US$ 20 000.
Se hace un lavaje diario, pero no parece necesitar mucho más
mantenimiento. Su duración de vida es de 15 anos.
Consuma sobre 35 000 kW anual, sea una despensa de RD$ 120 000.
Fue fabricado por la empresa « Refrigeración Mesón » de Santo Domingo.
Proyecto futuro
Querría encontrar asociados o agrupar su producción con otros
productores usando el mismo nivel de tecnología. Así, cuanto mas grande
esta la cantidad vendida, mejor son los condiciones de venta.
Señor Gaultier busco otro tipo de cultivo para aumentar la rentabilidad
del cuarto frió. Querría así producir fresas y la vez pimientos.
Un proyecto de desarrollar el cultivo de fresas a varias alturas debería
concretizarse : El cultivo de la variedad culata esta planificado a 1500
m para que la cosecha se prolongue un poco más, y el cultivo de verano
es a 1700 m. El área de propagación de las fresas es situado a 2300
msnm, porque el frió facilita el acumulación de almidón.
Una producción de miel de fresas puede ser prevista.
Nota: Es probable que en esta página web no aparezcan todos los elementos del presente documento. Para tenerlo completo y en su formato original recomendamos descargarlo desde el menú en la parte superior
Escuela de Planificacion Organica Evolutiva EPOE Consultor especialista en planificacion y manejo de areas protegidas. http://eevoolucion.blogspot.com
Acerca de GestioPolis
Participar en la comunidad
Derechos de Autor
GestioPolis es la primera comunidad de conocimiento en negocios de Hispanoamérica
Derechos Reservados sobre el concepto del sitio web
GestioPolis.com
© 2008 Carlos López
| Hazte miembro de GestioPolis |
|
Y Descarga 11 eBooks
GRATIS |