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INSTITUTO CENTROAMERICANO DE ADMINISTRACION PBLICA
ICAP
PROGRAMA DE MAESTRA NACIONAL EN
GERENCIA DE PROYECTOS DE DESARROLLO
PROPUESTA PARA LA IMPLEMENTACIN DE UNPROGRAMA DE SEGURIDAD DE PRESAS EN LAS
PLANTAS HIDROELECTRICAS DE LA COMPAA
NACIONAL DE FUERZA Y LUZ S.A.
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AGRADECIMIENTOS
Agradezco a la Compaa Nacional de Fuerza y
Luz por darme la oportunidad de crecer
profesionalmente, al Ing. Pablo Cob Saboro y al
Ing. Marco Cordero Gamboa por permitirme
cursar esta maestra y por su apoyo en todo
momento.
Agradezco a mis jefaturas Ing. Mario Amador S.,
Ing. Jorge Blanco M. y el Ing. Enrique Gmez A.
por brindarme el tiempo para llevar a cabo esta
maestra.
Agradezco tambin al personal de la RRHH de la
CNFL, Lic. Carlos Fernndez F. y al Lic. Orlando
Hernndez C. por el apoyo brindado para lograr
cursar esta maestra.
A los compaeros y profesores de maestra que
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DEDICATORIA
Esta tesis la dedico a mi madre por su orientacin
y ejemplo y a la memoria de mi padre.
A mi esposa y a mis hijos, que siempre me
brindaron su apoyo y compresin, en los
momentos que sacrificaron junto mi, debido a la
dedicacin que esta maestra demand durante
dos aos y medio.
A Dios, porque en este tiempo me brindo la salud
y sabidura necesaria para poder cumplir con
cada etapa de esta maestra, as como el
producto final de tesis.
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RESUMEN EJECUTIVODurante los ltimos 70 aos la Compaa Nacional de Fuerza y Luz. S.A
(CNFL) entre sus funciones ha debido administrar el proceso de produccin
de energa hidroelctrica, mediante el funcionamiento de varias plantas
hidroelctricas, en las cuales sobresalen tres reas de relevancia como lo
son la mecnica, elctrica y civil, en donde el rea mecnica y la elctrica
son las que siempre han contado con atencin permanente, mientras que el
caso del rea civil ha contado con menos atencin, de ah que se haya
experimentado un detrimento de la infraestructura, principalmente en las
presas que son las estructuras que estn expuestas a diferentes tipos de
influencias.
Las presas, en el mbito de la produccin de energa representan, uno de
los elementos de mayor importancia en la conformacin del complejo
hid l t i d bid di d l l l
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TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................................. V
INTRODUCCIN GENERAL ........................................................................................ 16
CAPTULO I MARCO METODOLGICO ..................................................................... 23
1.1 Antecedentes ....................................................................................................241.2 Justificacin del tema ........................................................................................31
1.3 Problema de estudio .........................................................................................321.3.1 Planteamiento General del problema .............................................................321.3.2 El problema en sntesis ..................................................................................331.4 Objeto de estudio ..............................................................................................331.5 Delimitacin del objeto de estudio .....................................................................331.5.1 Delimitacin temporal ....................................................................................331.5.2 Delimitacin espacial .....................................................................................331.5.3 Delimitacin institucional ................................................................................34
1.6 Objetivos ...........................................................................................................341.6.1 Objetivo General ............................................................................................341.6.2 Objetivos Especficos ....................................................................................341.7. Operacionalizacin de los objetivos .................................................................351.8 Estrategias de investigacin .............................................................................361.8.1 Tipo de investigacin .....................................................................................361.8.2 Fuentes de informacin bibliogrfica .............................................................361.8.3 Investigacin de campo .................................................................................371.8.4 Entrevistas al personal de la CNFL ...............................................................371 8 5 E t i t i li t t 37
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3.2.4. Organigrama de la CNFL ..............................................................................87
3.2.5. Plantas Hidroelctricas de la CNFL ..............................................................883.2.6. Planta Hidroelctrica Beln ...........................................................................893.2.7. Planta Hidroelctrica Electriona ....................................................................903.3 La experiencia en programas de Seguridad de Presas .....................................913.3.1 Internacional ..................................................................................................913.3.2 Nacional .........................................................................................................923.4 Estructura Normativa ........................................................................................923.4.1 Legislacin aplicable a la Compaa Nacional de Fuerza y Luz. ....................93
3.4.2 Legislacin de Seguridad de Presas ..............................................................96
CAPTULO IV DIAGNSTICO Y ANLISIS DE RESULTADOS ................................... 98
4.1 Anlisis de la Normativa y Legislacin Internacional .........................................984.1.1 Instruccin para el Proyecto, Construccin y Explotacin de Grandes Presas.............................................................................................................................101
4.1.2 Reglamento Tcnico sobre de Seguridad de Presas y Embalses ................1094.2 Diagnstico de las presas de PH Beln y PH Electriona ................................. 1174.2.1 Presa de la PH Beln ...................................................................................1184.2.2 Presa de la PH Electriona ...........................................................................1234.3 Informes de campo .........................................................................................1274.4 Anlisis de los resultados ...............................................................................1314.4.1 Resultados de entrevistas al personal tcnico y administrativo. ...................1324.4.2 Resultados de entrevistas al personal experto en presas ............................146
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INDICE DE ANEXOS
ANEXO 1 ORGANIGRAMA CNFL, 2010 .......................................................... 178ANEXO 2 GUAS DE ENTREVISTAS A TCNICOS ........................................ 180ANEXO 3 GUAS DE ENTREVISTAS A ADMINISTRATIVOS ......................... 181ANEXO 4 GUAS DE ENTREVISTAS A EXPERTOS ....................................... 182ANEXO 5 INSTRUCCIN PARA PROYECTO, CONSTRUCCIN YEXPLOTACIN DE GRANDES PRESAS ........................................................ 183ANEXO 6 REGLAMENTO TCNICO SOBRE .................................................. 184SEGURIDAD DE PRESAS Y EMBALSES ....................................................... 184ANEXO 7 LEY NACIONAL DE EMERGENCIAS Y PREVENCIN DEL
RIESGO ............................................................................................................ 185ANEXO 8 REGLAMENTO DE LA LEY NACIONAL DE EMERGENCIAS Y
PREVENCIN DEL RIESGO ........................................................................... 186ANEXO 9 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ADMINISTRATIVA ................. 187ANEXO 10 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES TCNICA ............................. 189
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INDICE DE CUADROS
CUADRO 1 ROTURA DE PRESAS .............................................................................. 27
CUADRO 2 OPERACIONALIZACIN DE LOS OBJETIVOS........................................ 35
CUADRO 3 REVISIONES PERIDICAS ...................................................................... 52
CUADRO 4 MARCO LEGAL QUE RIGE A LA CNFL ................................................... 93
CUADRO 5 RECOPILACIN DE LEGISLACIN DE SEGURIDAD DE PRESAS . 99
CUADRO 6 GUA PARA LA OBSERVACIN DE CAMPO ......................................... 128
CUADRO 7 GUA PARA LA INSPECCIN DE CAMPO EN LA PH BELN ............... 129
CUADRO 8 GUA PARA LA INSPECCIN DE CAMPO EN LA PH ELECTRIONA .... 130
CUADRO 9 RESULTADOS DE ENTREVISTAS A EXPERTOS. ................................ 147
CUADRO 10 COSTOS, DE ASESORAS TCNICAS Y SERVICIOS EN LA PRESA
DE PH BELN. ........................................................................................................... 163
CUADRO 11 COSTOS, DE ASESORAS TCNICAS Y SERVICIOS EN LA PRESA
DE PH ELECTRIONA ................................................................................................. 164
CUADRO 12 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ADMINISTRATIVAS ..................... 166
CUADRO 13 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES TCNICAS. .................................. 167
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INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL DE LA CNFL ........................... 87
FIGURA 2 ORGANIGRAMA DEL PROCESO DE PLANTAS
HIDROELCTRICAS DE LA CNFL .................................................................... 88
FIGURA 3 ORGANIGRAMA DEL PROCESO DE SEGURIDAD DE PRESAS . 158
FIGURA 4 ORGANIGRAMA DE LA ESTRUCTURA DEL PROGRAMA DESEGURIDAD DE PRESAS DE LA CNFL ......................................................... 159
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INDICE DE FOTOGRAFIAS
FOTOGRAFA 1PRESA DE LA PLANTA HIDROELCTRICA BELN ............ 120
FOTOGRAFA 2 PRESA DE LA PLANTA HIDROELCTRICA ELECTRIONA 125
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INDICE DE DIBUJOS
DIBUJO 1 PERFIL DE PRESA DE GRAVEDAD ............................................... 42
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ORSEP Organismo Regulador de Grandes Presas
PH Planta hidroelctrica
PSP Programa de Seguridad de Presas
RAE Real Academia Espaola
RTSPE Reglamento Tcnico sobre Seguridad de Presas y
Embalses
SATA Seccin de Apoyo Tcnico y Administrativo
SEPREM Sociedad Espaola de Presas y Embalses
SPANCOLD Spanish National Committee of Large Dams
USACE United States Army Corps of Engineers
USBR United States Bureau Reclamation
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INTRODUCCIN GENERALCon esta propuesta se busca solucionar una problemtica latente en las
plantas hidroelctricas, que administra la Compaa Nacional de Fuerza y
Luz S.A. referente a la ausencia de un Programa de Seguridad de Presas.
Dicha carencia, provoca que las plantas hidroelctricas, sean vulnerables a
la posible ocurrencia de situaciones de emergencia, s las presas
presentarn un riesgo de rotura, causados por una avenida o por sismo. Por
lo tanto el objetivo de esta propuesta ser la formulacin de la
implementacin de un programa de seguridad de presas, para las presas de
las plantas hidroelctricas Beln y Electriona (PH Beln y PH Electriona).
Que vendr a solventar una necesidad latente en estas estructuras, como el
surgimiento de una serie de actividades que buscarn establecer
procedimientos y protocolos de control y vigilancia de las instalaciones e
infraestructura de las presas de tal forma que da con da dichas estructuras
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uno de los cuatro objetivos especficos. Por ltimo se abordar los
instrumentos de investigacin as como los tipos de investigacin que sern
utilizados para obtener la informacin necesaria para realizar el diagnstico
de la situacin imperante en la CNFL, en cuanto a la seguridad de presas.
En el segundo captulo, se presentar la informacin que tiene que ver con
las caractersticas de las presas y su funcionamiento, en donde se
conocern los principales componentes y funciones de las presas de
gravedad y los embalses. Tambin se tocar lo relativo a la normativa que
aplica para la seguridad de presas, en donde se tomar como base la
legislacin Espaola, y las leyes que tienen que ver con la atencin de
emergencias y prevencin de riesgo, por lo cual se recurrir a las leyes
nacionales, que son las que rigen a la Comisin Nacional de Emergencias,
adems se tratarn los temas de las caractersticas y funcionamiento de la
seguridad de presas, concluyendo con el apartado relacionado con el
programa de seguridad de presas.
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Igualmente se har mencin a lo atinente a la Seguridad de Presas a nivel
nacional, en donde se expondr, que en este mbito la seguridad de presas,
en nuestro pas es muy escasa, en donde la nica experiencia que se puede
observar es la que ha cosechado el Instituto Costarricense de Electricidad
(ICE), en la atencin de su infraestructura y por otro lado se indica que a
nivel gubernamental no existe ningn tipo de normativa atinente a la
seguridad de presas, tambin se hace referencia a la normativa aplicable a
la CNFL, para lo cual se muestra un listado de las leyes y a la vez se
presenta un resumen de dichas leyes. Adems se hace alusin a la
legislacin de Seguridad de Presas y su aplicacin en Costa Rica.
En el cuarto captulo se realiza un diagnstico y anlisis de resultados, para
lo cual se recurrir al anlisis de la normativa y legislacin internacional,
aplicable en los diferentes pases, por lo cual se muestra una recopilacin
de la normativa vigente en dichos pases, adems se presenta un resumen
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principales aspectos que conforman este reglamento, as se identifican las
disposiciones generales, el control de seguridad, criterios bsicos de
seguridad as como las condiciones tcnicas a cumplir en cada una de las
fases.
Asimismo se aborda el tema concerniente al diagnstico de las presas de la
PH Beln y la PH Electriona, de las cuales se presenta una descripcin de la
ubicacin de dichas presas, as como los aspectos fsicos, tomando en
cuenta adems la documentacin de las presas y lo referente al expediente
de la presa y cul es la vulnerabilidad presente en dichas presas. Por ltimo
se incluye los informes de campo, producto de la inspeccin de campo en
estas estructuras en donde se obtiene como resultado las guas de
inspeccin de campo atinente a cada una de las presas, adems se
presentan los resultados de las entrevistas realizadas al personal tcnico y
administrativo de la CNFL, incluyendo adems los resultados de la
entrevistas realizadas al personal externo a la CNFL, en donde se obtuvo el
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El otro punto que se toca lo pertinente al Plan de Seguridad en donde seaborda la descripcin de todos los aspectos que intervienen en el desarrollo
de dicho plan, como lo es el caso de los responsables, las tareas peridicas
a ejecutar, los recursos, los informes de gestin y las fechas de
cumplimiento y por ltimo se describe y se presenta el cronograma de
actividades, el cual se subdivide en actividades administrativas y tcnicas.
En captulo sexto, se hace mencin a las conclusiones, en donde se aborda
la importancia de la realizacin de las entrevistas al personal tcnico y
administrativo de la CNFL, as como al grupo de expertos en seguridad de
presas , lo cual ayud a reafirmar la importancia de la Seguridad de Presas.Tambin se logr comprobar el estado actual de las presas de la PH Beln y
la PH Electriona y la necesidad de intervenir en las mismas. Por otro lado se
toc la necesidad de tener que recurrir al uso de la normativa internacional y
a lo indispensable que es la instauracin de la normativa de seguridad de
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Adems se recomienda que debido al tiempo de existencia de las presas, es
preciso instaurar planes de mantenimiento predictivo permanente en cada
presa. Por otro lado ser necesario que la Seccin de Capacitacin de la
CNFL, propicie las facilidades para realizar un plan de capacitacin en la
temtica de Seguridad de Presas.
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CAPTULO I MARCOMETODOLGICO
En este captulo se busca, presentar la justificacin del tema referente a la
situacin histrica de las presas de uso hidroelctrica a nivel mundial en
donde se citan los distintos acontecimientos que han ocurrido en cuanto al
riesgo y a la seguridad de presas. En lo relativo al planteamiento general del
problema, se hace mencin a la situacin atinente a dos presas de gravedad
propiedad de la CNFL, las presas en cuestin pertenecen a la PH Beln y la
PH Electriona. Tambin se hace referencia al objeto de estudio, en donde se
busca formular la implementacin de un programa de seguridad de presas
para las presas de la PH Beln y la PH Electriona, adems se presenta la
delimitacin temporal y espacial as como institucional.
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1.1 Antecedentes
Desde hace miles de aos se construyen represas: para controlar las
inundaciones, aprovechar el agua como energa hidrulica, o suministrar
agua para usos domsticos, industriales y de riego. Hacia 1950 los
gobiernos, o en algunos pases el sector privado, estaban construyendo un
nmero creciente de represas, mientras aumentaba la poblacin y la
actividad econmica. Por lo menos 45 000 represas han sido construidas
para satisfacer demandas de agua o energa. Hoy en da casi la mitad de los
ros del mundo tiene al menos una gran represa. (Comisin Mundial de
Presas, Informe, Noviembre 2000, p. 2)
Fue hasta el ao 1880, cuando se empez a utilizar las presas para la
produccin de energa hidroelctrica, cuando en Northumberland, Gran
Bretaa se construy la primera central hidroelctrica moderna, situacin
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lo fue la geologa, sismologa, geotecnia, hidrologa, e hidrulica entre otras.
(ICOLD, setiembre 2010, p.1)
Fue para finales de la dcada de los aos sesenta, que aparece dentro del
mbito de presas, el ttulo Seguridad de Presas actividad con lo cual se
buscaba atender las obligaciones de diseo, construccin y operacin de las
presas, donde surgi la gran interrogante por parte de los administradores
de presas y tambin de los entes gubernamentales que deban resguardar
los intereses y el bienestar de la comunidad, referente a la posibilidad de un
accidente en las presas.
De ah que la comunidad internacional observar la necesidad de
implementar la legislacin que contemplar la seguridad de presas, en
donde tanto los propietarios, administradores y operadores asumieran el
compromiso y la obligacin de velar por el buen funcionamiento de las
presas, en cuanto al diseo, construccin y operacin, por lo tanto dichos
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pone de manifiesto la necesidad de actualizacin de la normativa.
(Aplicacin del anlisis de riesgos a la seguridad de presas, 2005, p. 26) No
obstante con el surgimiento de normativas a nivel mundial por parte de
organizaciones especializadas como Bureau of Reclamation(USBR), Army
Corps of Engineers (USACE), Federal Emergency Management Agency
(FEMA), Federal Energy Regulatory Commission (FERC), todas de los
Estados Unidos de Amrica, Comit Nacional de Grandes Presas
Australiano (ANCOLD), British Columbia Hydro And Power Authority (BC
Hydro) de Canad, y otros como el Reino Unido, Portugal, Alemania,
Noruega, Finlandia, Japn y Nueva Zelanda, los accidentes de presas para
el ao 1998, haban alcanzado la cifra de 300 casos reportados a nivel
mundial (ICOLD, 2007, p.1)
Con el fin de mitigar esta situacin, se comenz la utilizacin de las distintas
normativas de seguridad de presas, en la cual Espaa tuvo una gran
participacin, debido a que desde el ao 1903 inicio la redaccin de una
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La situacin que motivo a la comunidad internacional, a trabajar en pos de
la seguridad de presas, conlleva muchos aspectos, tales como el riesgo que
representa para una comunidad el rompimiento de una presa, con lo cual
puede desaparecer toda una regin, debido al anegamiento de lodo, rocas y
agua, que se precipitaran aguas abajo de la estructura colapsada.
Ante este tipo de embates la humanidad ya ha sufrido en muchas
oportunidades estas situaciones, en donde se han perdido vidas humanas y
animales, cultivos, ciudades, industrias, edificios culturales y religiosos,
catstrofes que calan profundamente en el entorno de un sitio siniestrado,
evento que incita a revelarse contra este tipo de estructuras, pero que a la
vez son tan necesarias para el desarrollo de una comunidad, por lo tanto
estas estructuras seguirn siendo parte del paisaje de multitud de
localidades, aunque la historia guarde en sus revisar altas cifras de
accidentes, a saber:
Cuadro 1 Rotura de presas
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ngeles County, USA haber sido detectada con tecnologa disponible
en aquel tiempo, combinado con un errorhumano que evalu el desarrollo de las grietas
como "normal" para una presa de este tipo.
Vega de Tera 1959
Ribadelago, Espaa
Produjo la muerte de 144 de sus 550 vecinos.
A raz de esto la normativa espaola de presas
cambi de forma importante.
Malpasset 1959 Cote d Azur, Francia Fallo geolgico motivado por uso incorrecto deexplosivos durante la construccin.
Baldwin Hills
Reservoir
1963 Los ngeles, California, USASubsidencia causada por una sobrexplotacin
de un yacimiento petrolfero.
Presa de Vajont 1963 Italia
Estrictamente la presa no fallo, pero si fallaron
las laderas del vaso que al caer sobre el agua
generaron un megatsunami que destruy
varios pueblos.
Buffalo CreeK Flood 1972 West Virginia, USAInestabilidad provocada por una mina de
carbn.
Bangiao and Shimantan
Dams1975 China Lluvia extrema, muy superior a la de diseo.
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Big Bay Dam 2004 Mississippi, USA
Presa de Camar 2004 Brasil
Presa de Shakidor 2005 Pakistan Lluvia extrema inesperada
Planta y Embalse de
Taum Sauk
2005 Lesterville, Missouri, USA
Error informtico o del operador. Los
manmetros no se tuvieron en cuenta a
sabiendas de que existan registros de roturas
con presiones menores.
Presa de Campos Novos 2006 Campos Novos, Brasil Colapso de Tnel
Situ Gintung 2009 Tangerang, Indonesia Mantenimiento escaso y lluvia monznica
Fuente: http://es.wiki.org/w/index.php?oldid=42731103; (consultada el 08 de setiembre de 2010)
Con las cifras mostradas en el cuadro anterior, se puede evidenciar lamagnitud de rotura de presas, que se han suscitado alrededor del mundo,
con lo cual adems se deduce la relevancia e importancia que tiene para
este tipo de estructuras la seguridad de presas. Este es el motivo que ha
impulsado a una gran cantidad de pases, a dirigir esfuerzos para
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acumula un excesivo volumen de agua, por ende son estructuras que
requieren de un sinfn de anlisis tcnicos, necesarios antes de su
construccin, de ah que su planeamiento deba ser lo ms riguroso posible,
debido a que el diseo de una estructura de este tipo, necesita muchas
variables en juego, como lo pueden ser:
La escogencia de un lugar que cuente con las mejores condiciones
topogrficas para embalsar el agua.
Un lugar apto topogrficamente para levantar la presa.
Un lugar apto geolgica y geotcnicamente para la fundacin de la
presa.
Un lugar que cuente con buenas condiciones hidrulicas e
hidrolgicas.
Un lugar, donde el cauce del ro sea altamente impermeable de tal
forma que no existan agrietamientos en el subsuelo por donde se
filtre el agua, ocasionando fugas aguas abajo de la presa.
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1.2 Justi ficacin del tema
Ante lo expresado en los prrafos anteriores, se puede rescatar que la
formulacin de un programa de seguridad de presas para las plantas
hidroelctricas Beln y Electriona, es una iniciativa que viene a brindar una
contribucin muy trascendental para la explotacin de dichas estructuras,
dado que las dos presas ya han alcanzado la vida til y por ende estn ms
propensas a un acelerado deterioro, por lo tanto, los esfuerzos e iniciativas
que se apliquen a estas estructuras ser de gran trascendencia para la
organizacin, ya que con esta disciplina se buscar propiciar mejores
condiciones de trabajo y de seguridad para las dos presas.
As la CNFL, podr obtener una produccin de energa ms segura en lo
que respecta al funcionamiento de la infraestructura civil de plantas
hidroelctricas Beln y Electriona.
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En cuanto a los beneficios, que se obtendr ante la implementacin de un
programa de seguridad de presas, estos, se vern reflejados a nivel de la
organizacin ya que al contar con unas estructuras en ptimas condiciones
de servicio, la produccin de energa hidroelctrica se ver favorecida y a la
vez se podr tener mayor continuidad en el servicio, debido a que las presas
contarn con un excelente funcionamiento. Esta situacin tambin
beneficiar a los clientes residenciales e industriales, ya que podrn contar
con servicio elctrico ms eficiente.
1.3 Problema de estudio
1.3.1 Planteamiento General del problema
La CNFL, en el proceso de produccin de energa hidroelctrica, carece del
funcionamiento de un rea especializada (que vele por la prolongacin de la
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1.3.2 El problema en sntesis
El proceso de produccin de energa hidroelctrica de la CNFL no cuenta
con un programa de seguridad de presas que contemple las acciones que
mitiguen el posible deterioro que puedan presentar las presas, con lo cual
estas estructuras se ven desprotegidas de los embates de la naturaleza,propiciando as la posibilidad de incurrir en elevados costos de
mantenimiento, acarreados por la posibilidad de un colapso en alguna de las
presas bajo su administracin.
1.4 Objeto de estudio
Realizar una propuesta para la implementacin de un programa de
seguridad de presas, para las plantas hidroelctricas Beln y Electriona.
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1.5.3 Delimitacin institucional
La investigacin se enmarca dentro del sector de produccin de energa
hidroelctrica, que busca ser ms competitivo en aras de la apertura del
mercado elctrico, siendo responsabilidad de la CNFL.
1.6 Objetivos
1.6.1 Objetivo General
Elaborar la propuesta para la implementacin de un programa de seguridadde presas para las plantas hidroelctricas Beln y Electriona, propiedad de la
CNFL, mediante la creacin de un sistema de vigilancia y monitoreo de la
estabilidad de presas, buscando propiciar las ptimas condiciones de
servicio.
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Definir el Plan de Gestin de la propuesta para la
implementacin del programa de seguridad de presas para las
presas de la PH Beln y la PH Electriona.
1.7. Operacionalizacin de los objetivos
Cuadro 2 Operacionalizacin de los objetivos
Objetivos
Especficos Variables Indicadores
Instrumentos de
investigacin
Realizar una exhaustiva
inspeccin de las presas de
Beln y Electriona, para
obtener y documentar el
diagnstico de las condiciones
actuales de las presas de las
plantas hidroelctricas Beln y
-Revisar procedimientos
-Realizacin de la
identificacin de riesgos.
-Acciones de divulgacin
de procedimientos.
-Planes de mantenimiento.
-Vulnerabilidad
Cantidad de
inspecciones
realizadas
Observacin
Anlisis
Documental
Entrevistas
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1.8 Estrategias de investigacin
1.8.1 Tipo de invest igacin
El enfoque de la investigacin es del tipo aplicado, ya que pretende
solucionar un problema vigente y su estudio temporal es sincrnico porqueestudia las condiciones de un momento dado y su objetivo es descriptivo ya
que utiliza la observacin para tomar las respectivas decisiones, el carcter
de la medida es cualitativo ya que utiliza la metodologa interpretativa y tiene
lugar en el campo donde se hace uso de las situaciones naturales, la
concepcin del fenmeno es ideogrfica debido a que se enfatiza loparticular e individual, en cuanto a la dimensin temporal es descriptiva
porque su objetivo de estudio es describir las condiciones actuales, la
orientacin que asume es dirigida a la explicacin.
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1.8.3 Investigacin de campo
Las investigaciones de campo se desarrollaron principalmente en las
estructuras de presas de la PH Beln y la PH Electriona, donde se logr
recabar, informacin relevante para desarrollar el diagnstico real de las
condiciones imperantes en cada una de las estructuras.
Con los hallazgos de las observaciones de campo, se procedi a revisar la
normativa existente, de tal forma de realizar las comparaciones necesarias
para disear el programa de seguridad de presas ms acorde a las
condiciones y realidad presentes en la infraestructura de las presas
involucradas.
1.8.4 Entrevistas al personal de la CNFL
Se realiz entrevistas al personal de tcnico de las presas, encargados de
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estructural, meteorologa, prevencin de riesgos y atencin de emergencias,
entre otras.
1.8.6 Procesamiento de la informacin
Para el procesamiento de la informacin, se realiz una evaluacin de lainformacin obtenida de las entrevistas con el fin de conocer la situacin real
de la temtica de seguridad de presas en las presas de la PH Beln y la PH
Electriona, as como la visin de los especialistas en cuanto a la necesidad o
no de implementar la seguridad de presas en este tipo de estructuras y su
importancia ante el buen funcionamiento o no de los riesgos ante uncolapso. Para la ejecucin de esta tarea se hizo uso de medios electrnicos
para procesar la informacin recabada en campo as como las entrevistas.
La elaboracin del informe final se realiz mediante la utilizacin de
procesadores de texto y hojas electrnicas.
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un programa sin la existencia de antecedentes que orienten la toma de
decisiones para el diseo e implementacin del programa de seguridad de
presas.
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CAPTULO II MARCO TERICO
En este captulo, se busca presentar una descripcin de las caractersticas de
presas y su funcionamiento, dndole especial nfasis a las presas de gravedad
y al embalse, adems se contemplar la temtica referente a seguridad depresas en cuanto a la normativa internacional y para complementar esta
normativa se abordar el tema que tiene que ver con el apartado que incluye la
seguridad de presas en lo atinente a la prevencin de emergencias y al control
de riesgos concernientes a las presas, para esta temtica se recurrir a la
normativa que aplica a la Comisin Nacional de Emergencias que rige al
estado Costarricense, tambin se incluir los temas referentes a las
caractersticas y del funcionamiento de la seguridad de presas, por ltimo se
tratar el tema relacionado con el programa de seguridad de presas.
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Las presas son una estructura que ha venido a solventar muchas necesidades
del hombre durante los ltimos aos, en donde se han utilizado para el controlde avenidas, para el riego, para el abastecimiento de agua, y para la produccin
de energa hidroelctrica, entre otras.
Las presas conforman un grupo de estructuras que se dividen en varios tipos, a
saber: Presas de gravedad de concreto, presas de tierra, presas deenrocamiento, presas mviles, presas de arco, presas de contrafuertes, para
este caso se tratar lo referente al tema de presas de gravedad de concreto.
(Presas, gua prctica de diseo, 1998, p. 49).
2.1.1 Caractersticas de la presa de gravedad y el embalse
Dibujo 1 Perfil de presa de gravedad
Coronacin de la presa
Nivel superior del embalse
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resistir con su propio peso las fuerzas que actan sobre ella.
(Presas, gua prctica de diseo, 1998, p. 85)
Para desarrollar el proceso de diseo de una presa, se debe recurrir a varias
etapas como lo son, el estudio de factibilidad, la identificacin del sitio para el
proyecto, estudios preliminares para hacer un primer dimensionamiento de las
obras, el diseo bsico, y el diseo final.Un aspecto muy importante que surgedentro de esta serie de estudios, corresponde a la escogencia del sitio de presa
que va de la mano de la magnitud de la obra, donde se observan
caractersticas como la altura y la forma de la presa, para definir dichas
caractersticas los diseadores deben tomar en cuenta las siguientes
consideraciones:
Condiciones topogrficas
Condiciones geolgicas
Condiciones geotcnicas
Condiciones hidrolgicas
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cuenca sea mejor aprovechada en relacin a los aportes del recurso hdrico.
Las condiciones referentes a la geografa humana y ambiental, se refiere al
rea de inundacin del embalse, en donde se pueden ver afectados varios
elementos como pueblos, sitios arqueolgicos, reas protegidas, carreteras
entre otras. (Presas, gua prctica de diseo, 1998, p. 20)
Despus de haber seleccionado el sitio para levantar la presa, a continuacin,corresponde realizar el anlisis para el diseo de la presa, que obedece a una
serie de condiciones especiales, como la de garantizar su estabilidad debido a
su condicin de estructura especial, para lo cual se recurre a diferentes
criterios que rigen, dependiendo del tipo de presa, entre los cuales se presentan
los siguientes:
Fuerzas actuantes: Entre ellas el peso propio, la carga hidrosttica
o empuje del agua, supresin y fuerzas provocadas por
temperatura o por retraccin del concreto. Tambin se tiene las
fuerzas eventuales, como los sismos, empuje de sedimentos,
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Conociendo los antecedentes anteriores, es necesario adems definir los
aspectos relevantes que se deben definir en una presa antes de su
construccin los cuales son aspectos medulares en una presa de gravedad,
como es el caso del eje, longitud, corona, taln, el pie, la base, la altura, las
juntas de contraccin transversales y longitudinales. (Presas, gua prctica de
diseo, 1998, p. 89)
El funcionamiento de una presa de gravedad radica principalmente en la
concepcin del diseo, por lo que estas que se acondicionan con varios
aditamentos para hacerlas ms eficientes, y como parte de la experiencia del
autor en la temtica de presas de gravedad, a continuacin se presenta los
principales componentes de las presas de gravedad y el embalse:
Cuerpo de la presa, consiste es una estructura construida en
concreto reforzado, mampostera o materiales sueltos, esta
estructura se caracteriza por su altura y su longitud, en donde la
altura puede ser de pocos metros hasta 300 metros, como es el
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Sedimento, se refiere a aquellos limos, arcillas, y arenas que se
acumulan aguas arriba de la presa, y que son depositados en estesitio, debido al arrastre del agua y es a su vez el producto de la
erosin que se presenta en los terrenos que conforman cuenca del
ro en servicio.
Toma de la presa, es el elemento por donde se capta el recursohdrico para as, encauzarlo hasta las turbinas, este elemento
consta de uno o varios orificios dispuestos de tal forma que la
captacin de agua sea adecuada para el caudal de diseo. Este
orificio generalmente es cubierto con rejas metlicas, con el fin de
evitar el ingreso de residuos al conducto de la toma, en este sitio
se suele colocar un limpia parrilla para extraer la basura y residuos
atrapados en la parrilla. Tambin se dispone de una compuerta
metlica para cerrar el orificio en momentos de emergencia o en
etapas de mantenimiento.
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Cuenco disipador o amortiguador, se refiere a un elemento de
concreto que se ubica al pie de la presa aguas abajo, esteelemento sirve para disipar la energa producida por la fuerza del
agua al caer por la seccin vertedora, este elemento consiste de
una especie de tanque donde se acumula un cierto volumen de
agua, y en el extremo aguas abajo de este tanque suele
construirse una seccin curvada en sentido vertical, para orientarla cada de agua hacia arriba con el fin de que el agua se
desperdigue, esta es el agua canalizada por la seccin vertedora,
de tal forma que el agua se separe en pequeas gotas para evitar
socavacin.
Compuertas de fondo, son aquellos elementos que se ubican en
el cuerpo de la presa, con el fin para cubrir uno o varios orificios
ubicados en lugares estratgicos de la base de la presa, esto con
el fin de evacuar los sedimentos acumulados en el fondo del
embalse, as como vaciar totalmente las aguas del embalse, para
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Estos son algunos de los componentes principales de una presa de gravedad,
pero segn el diseo y las necesidades de la presa, esta puede contar con msvariedad de elementos.
2.2 Descripcin de la normativa de seguridad de presas y prevencin
de riesgos y atencin de emergencias.
En cuanto a la normativa de seguridad de presas, nuestro pas Costa Rica, no
cuenta con regulacin oficial, nicamente existen los esfuerzos que en este
sentido realiza el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE), que hasta la
fecha ha cosechado gran experiencia en la atencin de las presas que tiene
bajo su administracin, de ah que haya debido incursionar en la temtica de
seguridad de presas, de tal forma que han debido redactar sus propias normas
que son de uso exclusivo y estn reguladas para ser utilizadas estrictamente en
atencin de la infraestructura del propia.
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para la redaccin de Proyectos de Pantanos, la cual fue aprobada en el ao
1905, por el Ministerio de Fomento, y estuvo vigente hasta el ao 1962. Paraesta fecha se conform la Comisin de Normas para Grandes Presas, que le
correspondi, redactar la primera Instruccin para el Proyecto de Construccin
y Explotacin de Grandes Presas, esta norma fue oficializada y publicada
hasta el ao 1967, y an se encuentra vigente. Luego para el ao 1985 se
redact la norma Seguridad de Presas y Embalses, el fin que se perseguacon esta norma, era contemplar varias caractersticas de las presas tales
como:
Dimensiones
Volumen de embalse
Caudal de avenidas
Cimentaciones
Adems se requera, que se controlar la seguridad de las presas durante las
distintas etapas de la vida til de las mismas. Despus de varias revisiones,
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Categora B: Presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede
ocasionar daos materiales o medioambientales importantes o afectar
a un reducido nmero de viviendas.
Categora C: Presas cuya rotura o funcionamiento incorrecto puede
producir daos materiales de moderada importancia y solo
incidentalmente prdida de vidas humanas.(Norma sobre: Seguridad de presas y embalses, mayo 1998, p.8)
Las presas categora A y B son aquellas que aunque tengan pequea altura
pueden ser riesgosas, debido al volumen de agua acumulado, que puede
alcanzar centenares metros cbicos, por lo tanto estas presas deben contar
permanentemente con un archivo tcnico que contenga toda la documentacin
referente a todas las etapas de existencia de la presa, y que a su vez es
solicitada en la normativa, se indica adems en el artculo 5 Obligaciones del
titular de la presa indicando que las presas categorizadas A y B, deben
adems disponer de Planes de Emergencia, en donde se adopten aquellas
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b) Los proyectos que han servido de base para la ejecucin de la presa,
incluyendo los estudios hidrolgicos y de avenidas; as como los
estudios geolgicos que se utilizaron para su elaboracin.
c) Los resultados de los ensayos y anlisis realizados para comparar la
calidad de las obras.
d) La informacin geolgica adicional obtenida durante la ejecucin de
las obras.e) Las reformas introducidas en el proyecto durante la construccin de
la presa.
f) Los tratamientos realizados para la impermeabilizacin y drenajes del
terreno de la presa.
g) Las actas de los procesos de prueba y puesta en carga de la presa.
h) La evolucin de los niveles del embalse, de los caudales entrantes y
salientes al mismo y de los datos climatolgicos.
i) La evolucin de los caudales de las filtraciones a travs del terreno y
de la presa y de las presiones registradas.
j) El plan de auscultacin de la presa en sus diferentes fases, as como
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m) Los niveles mximos y mnimos admitidos en el embalse para cada
poca del ao.
n) La velocidad mxima de variacin del nivel del embalse admisible,
especialmente si existen riesgos de inestabilidad en las laderas.
o) Los resguardos convenientes en el embalse durante pocas de riesgo
de avenidas.
p) Las normas para accionamiento de compuertas en caso de avenidas.q) Las precauciones a adoptar para evitar la evacuacin intempestiva de
caudales que pudieren ocasionar aguas abajo de la presa.
r) Los sistemas de alarma y su accionamiento. (Reglamento Tcnico
sobre Seguridad de Presas y Embalses, 30 de marzo de 1996, p. 4)
Esta normativa, indica adems que los tres grupos de presas A, B y C, por su
importancia para la produccin de energa, riego y abastecimiento de agua
potable deben ajustarse a una serie de revisiones peridicas en donde debe
cumplir con un plan de revisiones, la normativa establece que estos tres tipos
de presa debern cumplir con los siguientes periodos de revisin:
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ambiente, entre los cuales se distinguen los ms importantes el agua, los
sismos y el mantenimiento que las mismas reciban.
Referente a las revisiones peridicas, se indica que estas debern llevarse a
cabo, rigurosamente, despus de la ocurrencia de situaciones excepcionales
tales como avenidas o sismos, eventos que debern ser documentadas
exhaustivamente.
Entre los aspectos regulatorios de la normativa del Reglamento Tcnico sobre
Seguridad de Presas y Embalses, tambin se abordan otros temas de gran
importancia como lo son la Vigilancia e inspeccin de presas segn artculo 6,
que comprende varios puntos, y que se refieren principalmente a los proyectos
de construccin de nuevas presas. Otro punto que incluye esta normativa es lo
relacionado con las emergencias y su planificacin, ante el riesgo de rotura o
accidente grave en las presas, para este punto la normativa en la seccin 2
Emergencias y su artculo 7, comprende los siguientes requerimientos:
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Otro aspecto de relevancia en esta normativa es lo relacionado a los Criterios
bsicos de seguridad, referente a la valoracin del riesgo, estos puntos formanparte del captulo III, seccin primera de esta ley. As el artculo 8 contempla los
siguientes requisitos:
Las Exigencias de seguridad de las presa debern estar de acuerdo con
la magnitud del riesgo, por lo tanto se analizarn las diversas causas
que, tanto de manera independiente como combinada, puedan generar
rotura de la presa, as como los efectos de las mismas aguas abajo, en
cada caso se deber estudiar si la rotura puede ser parcial o total y
distinguir entre rpida y progresiva. Tambin se analizarn aquellas
circunstancias que sin llegar a determinar causa de rotura de la presa
sean origen de averas graves o funcionamiento incorrecto.(Reglamento
Tcnico sobre Seguridad de Presas y Embalses, 1996, p. 5)
La normativa tambin incluye en su artculo 9, aspectos como la Clasificacin
de presas respecto al riesgo, donde principalmente se contempla la realizacin
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como en daos. En la el artculo 11 Avenidas a considerarse contemplan los
criterios bsicos para determinar las avenidas del proyecto, en donde seestipula principalmente que en proyectos y en explotacin de presas se debern
contemplar dos tipos avenidas efluentes al embalse:
a) Avenida de proyecto: se refiere a la mxima avenida que se debe
contemplar para el diseo de la presa, para lo cual se debe tomar en
cuenta las dimensiones de los aliviaderos, los elementos desage, y
las estructuras de disipacin de energa.
b) Avenida extrema, la mayor avenida que la presa puede soportar.
Supone un escenario lmite al cual puede estar sometida la presa sin
que se produzca su rotura, si bien admitiendo mrgenes de
seguridad ms reducidos. (Reglamento Tcnico sobre Seguridad de
Presas y Embalses, 1996, p. 5)
En su artculo 12 Niveles de embalse esta norma se refiere a las fases de
proyecto y operacin de la presa, en donde se deber definir los niveles de
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El artculo 13 Resguardo de esta normativa hace mencin al trmino
resguardo refirindose a la cota de mayor altura del cuerpo de la presa que esconocida como la cota de coronacin, para lo referente al resguardo, este se
define para dos cotas de nivel en el embalse, nombradas como:
a) Resguardo normal: relativo al nivel mximo normal del embalse
(NME), que ser suficiente para desaguar las avenidas y debe ser
capaz de contener el aumento de nivel del embalse producto de los
oleajes o de fenmenos ssmicos.
b) Resguardo mnimo: relativo al nivel de avenidas para proyecto
(MAP), para este caso el resguardo deber ser tal que debe contener
el aumento del nivel del embalse superior a las situaciones de oleaje,
debindose adems tomar en cuenta el desage de la avenida
extrema.
Para la determinacin de este resguardo se debe tomar en cuenta los
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dimensionamiento que debe ser capaz de evacuar las avenidas, los niveles del
embalse y los resguardos de tal forma que no comprometan la seguridad de lapresa. Como parte de las disposiciones incluidas en el control de desages, se
solicita que ante la maniobra de los rganos de desages se debe respetar que
dichos caudales no causen anomalas aguas abajo de la presa, para las presas
categora B y C se solicita que las mismas cuenten con dos rganos de
desages al pie de la presa.
La seccin tercera, de la presente normativa abarca el tema de solicitaciones
que son aquellas acciones externas que pueden incidir en el buen
funcionamiento de la presa y por ende en la seguridad de presas, por lo cual
debe revisarse la estabilidad de la presa ante las diferentes solicitaciones, as
como la combinacin de estas. Esta situacin obliga a que deba revisarse los
niveles de seguridad en cada solicitacin.
Para poder controlar estas situaciones la norma contempla tres tipos de
solicitaciones o combinaciones de estas, tomando en cuenta el grado de riesgo
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Aumento anormal de las presiones intersticiales
Acciones ssmicas, con la intensidad previsible en la zona. Empuje del hielo, por cambios en la temperatura y otras
acciones de duracin limitada.
c) Solicitaciones extremas: provocadas por:
Empuje hidrosttico, debido a la accin de nivel de avenidas
extremas (NAE) o sobreelevacin del nivel del embalse por
avera en las compuertas. (Reglamento Tcnico sobre
Seguridad de Presas y Embalses (BOE.es, nm. 78, 1996, p.
12244)
Para cada tipo de solicitaciones, segn el inciso 16.3 y 16.4, se podrn adoptar
distintos coeficientes de seguridad, segn el inciso 16.4, se tomarn en cuenta
diferentes escenarios de solicitaciones, en cada combinacin que se produzca
se calificar segn su duracin.
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Sismos, ante la ocurrencia de este tipo de fenmeno, las
presas debern ser revisadas tanto en la estructura, como enel embalse, aplicando la normativa sismoresistente en
vigencia, adems se deber verificar y revisar los efectos
hidrodinmicos del agua del embalse sobre la presa y las
estructuras anexas.
La seccin cuarta de esta normativa, hace referencia al terreno y los
materiales, en donde el embalse y la cerrada tienen papel preponderante, por lo
cual las caractersticas morfolgicas y geolgicas del vaso y del sector de la
presa deben analizarse, debido a que los mismos pueden afectar la seguridad
de la presa. As se debern conocer las caractersticas del terreno de apoyo de
la presa y del vaso del embalse, en donde se de revisar la resistencia a la
deformabilidad, permeabilidad y estabilidad fsico-qumica del terreno. Tambin
se deber revisar la estabilidad de las mrgenes del embalse, verificando que
no hallan paredes inestables que puedan afectar el embalse.
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Auscultacin, se refiere a la observacin y controles que deben
realizarse a la presa, a los cimientos como al embalse sin dejar delado el ro y la cuenca. En las etapas de construccin y
explotacin se definirn los tipos de control que esta estructura
requiere.
Accesos y sistemas de comunicacin, obedece a la exigencia de
que la presa y sus instalaciones debern estar dotadas del equiponecesario de comunicacin. Adems, dentro de la logstica de
diseo y construccin, se deber incluir accesos alternativos a la
presa y sus instalaciones, para tener comunicacin en casos
extremos.
Energa e iluminacin, se deber contar al menos con dos
fuentes de energa independiente, para que la operacin de los
rganos de desage puedan funcionar en los momentos de
apremio, adems que las instalaciones deben contar con la
iluminacin adecuada para el desarrollo de las actividades de la
presa y el embalse.
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haber una persona con sobrada experiencia en la seguridad de presas, quien
fungir como director, una tarea importante de estos equipos es que desde elprincipio de las gestiones realizadas, para el diseo y construccin de la presa y
embalse, se deber iniciar la conformacin del Archivo Tcnico. Estos equipos
sern responsables de analizar el contraste de las diferencias de la presa, as
como realizar las inspecciones y vigilancia necesarias, esto con el fin de
recabar la informacin necesaria y relevante del proyecto.
En las etapas de proyecto, construccin y puesta en carga se debern
contemplar los siguientes aspectos, toda presa debe contar con su respectivo
proyecto, correspondiente al conjunto de documentos y estudios que requiera el
dimensionamiento de la obra, as como su ejecucin y control. En estos
documentos debern quedar definidos todas las obras y trabajos necesarios
para la ejecucin del proyecto, estos documentos nicamente contendrn la
informacin pertinente a la presa, la cual se tratar como una sola unidad sin
involucrar el resto de las obras. A este nivel de gestiones, el equipo responsable
deber disear el anteproyecto o los estudios previos, donde se debern incluir
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trabajando en los datos bsicos para la formulacin de los planes de
seguridad y de emergencia.
b) Estudios especficos de la presa y el embalse: Se tomar en cuenta la
topografa del vaso del embalse de la cerrada y zonas afectadas y
prxima, curvas de volumen y superficie del embalse, geologa,
hidrogeologa, geotecnia y sismicidad de la cerrada y vaso del embalse,
procedencia y caractersticas de los materiales a utilizar, estabilidad,
resistencia y deformabilidad de la estructuras,. cimentaciones y vasos.
Propuestas, mtodos y procesos constructivos, plan de obras y etapas
de construccin, acceso a las obras e instalaciones, sistemas de
comunicacin y suministro de energa y su garanta en situaciones de
emergencia, sistemas de desvi del ro durante la construccin, plan
bsico de auscultacin para las diferentes fases de existencia de la
presa, tratamientos y correcciones del terreno a desarrollar en las fases
de construccin, puesta en carga y explotacin y normas provisionales
referidas a la explotacin de la presa y el embalse, incluyendo criterios
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El proyecto deber tomar las previsiones para contar con el anlisis de riesgo
por inundacin debido a la posibilidad de rotura de la presa y la delimitacin dela zona afectada, cumpliendo as los requerimientos de la Directriz Bsica de la
Planificacin y Proteccin Civil ante el Riesgo de Inundaciones.
Para la fase de la construccin, se deber designar un equipo tcnico
competente, que fungir como Director de la Construccin, que ser el
encargado de la obra y que adems se cumpla los requerimientos de seguridad.
Este equipo deber comprobar la calidad de los materiales, los mtodos
constructivos, las dimensiones de la obra, el equipo mecnico a utilizar, se
deber adems constituir el Archivo Tcnico de la presa, en el que debern
quedar reflejadas todas aquellas modificaciones que se puedan presentar en
esta etapa. Adems se le deber prestar especial atencin a los embalses de la
atagua, as como los embalses parciales propios de la presa durante la
construccin, debern estar regulados por los mismos requisitos de seguridad
de la obra.
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de la presa, este archivo adems debe contener la documentacin de la puesta
en carga, as como los resultados obtenidos en esta etapa. Para dicha etapadebe contarse con el Plan de Emergencias para la presa, debidamente
aprobado y e implementado. Para la etapa de administracin debe contarse con
la debida aprobacin de la puesta en carga de la presa, de tal forma que la
etapa de explotacin de la presa no se vea afectada, la cual, tambin es vlida
para la explotacin el embalse.
La etapa de la iniciacin de la explotacin de la presa y del embalse, debe
disponer de una norma de explotacin donde debe incluirse prioritariamente la
seguridad de la presa y del embalse, para lo cual se requiere contar con los
siguientes aspectos:
Programa normal de embalse y desembalse
Resguardos mnimos estacionales
Actuaciones especficas en caso de avenidas
Programa de auscultacin e inspecciones peridicas
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adversas, en cuanto a los sistemas de energa necesarios para accionar estos
dispositivos se deber contar al menos con dos fuentes de energa, y deberncontar con la posibilidad de ser accionados manualmente.
Tambin se deber prever lo relativo a los sistemas de comunicacin e
iluminacin los cuales debern contar con buenas condiciones de servicio.
En la etapa de explotacin de la presa se le deber dar nfasis al
mantenimiento, adoptando la realizacin de los trabajos de conservacin de la
obra civil, maquinaria e instalaciones de tal forma que se mantengan los niveles
de seguridad requeridos en la presa y a la vez garantizar la operatividad del
embalse. Las reparaciones requeridas en la presa debern ser realizadas con
prontitud, de tal forma que el deterioro presentado no acarree situaciones
anmalas para la presa.
Otro punto de especial inters en la explotacin de las presas es lo referente a
la auscultacin e inspeccin, la cual debe ser parte de la norma de explotacin,
donde deber incluirse un plan coordinado de auscultacin e inspecciones
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las obras de presa y del embalse, esta gestin se documentar mediante un
informe que contendr los resultados obtenidos, y ser incorporado al ArchivoTcnico.
Como requisito indispensable de la informacin de auscultacin e inspecciones
de presas, es indispensable que los datos recabados sean revisados
peridicamente para conocer la situacin imperante en la seguridad de la presa
y el embalse, esta revisin deber ser realizada por un equipo diferente al
equipo de auscultacin, quienes debern emitir las recomendaciones
necesarias, para que sean ejecutadas segn proceda.
En cuanto a las situaciones de emergencia esta normativa contempla lo
siguiente, en situaciones de emergencia debidas a grandes avenidas o por
otras causas, en presas de categora A y B, se deber activar el Plan de
Emergencias de la presa. Las recomendaciones previstas en el Plan de
Emergencias, se ensayarn peridicamente mediante ejercicios de simulacin,
con el fin de prepararse ante la posible ocurrencia de una emergencia. Se debe
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la puesta fuera de servicio, adems debern ser documentadas e incluidas en
el Archivo Tcnico de la Presa.
El contenido del punto 2.2 Descripcin de la normativa de seguridad de presas,
correspondiente a este captulo fue basado principalmente en el Reglamento
Tcnico sobre Seguridad de Presas y Embalses y en la Instruccin para el
Proyecto, Construccin y Explotacin de Grandes Presas.
2.2.2 Descripcin de la normativa de prevencin de riesgos y atencin de
emergencias de Costa Rica.
Para este apartado se tomar como base las tres leyes Nacionales, de lascuales se buscar obtener la informacin suficiente para realizar el
planteamiento necesario para desarrollar los planes de emergencias solicitados
en la normativa Espaola, de esta se recurrir al estudio de las leyes y
decretos que se citan posteriormente, de las cuales se tomarn los aspectos
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En el artculo n 6, de la ley Sistema Nacional de Gestin de Riesgo, indica
que todas las instituciones del estado deben tomar parte de ste sistema, con elfin de incorporar el concepto de gestin de riesgo como eje transversal de la
planificacin y las prcticas de desarrollo. El articulo n 12 de esta ley
contempla los Preparativos para emergencias en centros de trabajo y de
afluencia masiva de personas, el cual indica que los patronos y representantes
sern responsables de los centros de trabajo o las personas, fsicas o jurdicas,
por lo tanto debern establecer planes de prevencin y atencin de
emergencias, considerando una estructura de coordinacin interna.
En el artculo n 25, Responsabilidad estatal, indica que es responsabilidad del
estado prevenir los desastres, por lo tanto indica que las instituciones estn
obligadas a considerar en sus programas los conceptos de riesgo y desastre e
incluir las medidas de gestin ordinarias que le sean propias y oportunas para
evitar su manifestacin, promoviendo una cultura que tienda a reducirlos. Los
programas y actividades de prevencin debern ser coordinados con la
Comisin Nacional de Emergencias, los cuales son de carcter de poltica
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informacin pblica, evacuacin y reubicacin temporal de personas y
animales.
Fase de rehabilitacin: Referida a la estabilizacin de la regin
afectada; incluyendo acciones orientadas a la rehabilitacin temporal
de los servicios vitales de agua, transporte, telecomunicaciones,
salud, comercio y electricidad.
Fase de reconstruccin: Fase destinada a reponer el servicio pblico
afectado, en donde se incluye la reconstruccin y la reposicin de las
obras pblicas.
En el artculo n 38 de esta ley se establece la Elaboracin del Plan General de
la Emergencia, con este argumento se convoca a las instituciones que tengan
que ver con la afectacin de la emergencia, por lo cual adems se establece un
periodo de mximo dos meses para presentar el reporte oficial de los daos
que sufri el rea de su competencia incluyendo costos y las necesidades que
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Articulo n 5, Las instancias de coordinacin, en el inciso a ii, indica que laAdministracin Pblica Descentralizada del Estado, conformar los Comits
Institucionales para la gestin del riesgo, en donde debern organizar y
planificar internamente las acciones de preparacin y atencin de emergencias.
Dichos Comits, estarn integrados por los niveles gerenciales, lo cual deber
ser comunicado a la Comisin Nacional de Emergencias (CNE).
En el punto b i, se establece los Centro de Operaciones de Emergencia, su
coordinador est adscrito a la CNE, pero rene a nivel nacional a todas las
instituciones pblicas, con el fin de que trabajen en la fase de respuesta y
rehabilitacin de la emergencia, segn lo establece el manual de
procedimientos respectivos.
El artculo n 19, hace referencia a la participacin de las instituciones, para lo
cual indica que es responsabilidad del Estado Costarricense, prevenir los
desastres, por tanto todas las instituciones estn obligadas a considerar en sus
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mximo para presentar el reporte oficial de daos y prdidas con la estimacin
de costos.
2.3 Descripcin de la operacin o funcionamiento de la seguridad de
presas
El hombre por siempre se ha preocupado por proveerse sus alimentos, de ah
que haya tenido que recurrir a infinidad de actividades para procurarse, el
alimento, el vestido y la habitacin, as como el agua para realizar diferentes
trabajos. Es as como el hombre observ la necesidad de construir reservorios
de agua, crendose as los conocidos embalses lo que en otras latitudes se
conoce como balsas, para lograr estos embalses el hombre necesit construir
las presas, que es aquella estructura de tierra, piedras, o concreto que se
levanta dentro del cauce de un ro.
De esta forma el hombre logra captar el agua, pero a su vez con la construccin
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taludes y sedimentacin. Estas son conductas que comprenden una serie de
actividades especiales que inciden sobre la presa y el embalse, las cualesdeben ser controladas peridicamente.
Debido a esta realidad, es como dentro de la actividad de construccin y
explotacin de presas y embalses, aparece el ttulo seguridad de presas y
embalses, que representa un aspecto de gran relevancia para el proceso de la
produccin de energa hidroelctrica, de ah que su utilizacin haya trascendido
adquiriendo un importante lugar para la mayora de las naciones que cuentan
con presas y embalses. De esta forma la seguridad de presas y embalses han
tenido un incremento trascendental en los ltimos aos, esto debido a que la
sociedad da con da se torna ms exigente en lo atinente al funcionamiento de
las presas y embalses de su comunidad o pas.
En este binomio que forma la presa y el embalse, se observa que el embalse
conlleva una funcin significativa dentro de la estabilidad de la presa, debido a
que es en el embalse donde se almacena una enorme cantidad de metros
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embalse debe cumplir tres aspectos fundamentales como lo son la resistencia,
estabilidad y permeabilidad (M. Gmez de Pablos, 1970, p. 377), Ante esto sedebe tener presente que el terreno es el elemento, por el cual ha ocurrido la
rotura de presas, de ah que su escogencia sea trascendental para el buen
funcionamiento del proyecto de la presa. Ante esta premisa y con el objeto de
minimizar accidentes debidos a la posible rotura de presas el gobierno Espaol,
mediante el Servicio Geolgico de Obras Pblicas de la Direccin de Obras
Hidrulicas, debi elaborar un Plan Nacional de Reconocimiento de Embalses,
con el objeto de conocer las caractersticas geotcnicas fundamentales de
todos los embalses a construir en el territorio Espaol, este esfuerzo indica la
importancia que tienen este tipo de estructuras, para localidades como Espaa.
Despus de haber mencionado los tres elementos resistencia, estabilidad y
permeabilidad (M. Gmez de Pablos, 1970, p. 377) ms relevantes para la
seguridad de presas y embalses, corresponde conocer la temtica referida
especialmente a la seguridad de presas y embalses, en donde se puede
rescatar que esta disciplina abarca una variedad de aspectos que se orientan a
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de concesin y en las normas que dicte el rgano regulador. Las
tareas tienen un ritmo de ejecucin programada. Tanto los procesosde auscultacin de presas, como auditorias tcnicas, los ensayos,
operacin de los rganos de evacuacin, la ejecucin y anlisis de la
ejecucin de informes del comportamiento de las presas, las
revisiones de los planes de accin durante la emergencias, que son
las actividades bsicas y de las cuales surgen las necesidades de
estudios y de trabajos correctivos o de reparacin, responden a
periodicidad preestablecida.
Uniformidad (o igualdad): El servicio se brinda precisamente para
respetar los derechos de los ciudadanos a tener seguridad para su
vida y sus bienes, y est destinado a todos por igual.
Generalidad: Todos los habitantes de una regin expuestos al riesgo
de rotura de una presa tiene el derecho de estar protegidos y sentirse
seguros con relacin a ese riesgo. El servicio de seguridad de presas
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Obligatoriedad: En los casos concesionados por el Estado Nacional,
los concesionarios estn obligados por los contratos de concesin, amantener el servicio de seguridad de presas, realizando todas las
actividades necesarias para asegurar el buen estado de las presas,
ejecutar todos los trabajos necesarios para corregir anormalidades
de su comportamiento estructural y ejercitar peridicamente a su
personal para responder con la mxima celeridad y eficiencia ante
cualquier emergencia que pudiera derivar en la rotura. Para los casos
de incumplimiento, los contratos de concesin establecen sanciones
que incluyen multas. (Enrique Blasco; Ernesto Ortega, s.f., s.n.)
Tomando en cuenta las recomendaciones de la normativa de seguridad de
presas y embalses, se puede indicar que en cuanto a la revisin, sta temtica
comprende tres aspectos con los cuales se puede clasificar la seguridad de
presas a saber:
Documentales: Archivo Tcnico.
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y el embalses, por lo tanto son disciplinas llamadas a ser ejecutadas
constantemente en el quehacer de las presas y embalses, para lo cual suaccionar debe iniciar desde el diseo, construccin, puesta en carga,
explotacin y puesta en fuera de servicio, recabando as toda la informacin y
resultados obtenidos en dichos estudios. En lo que se refiere al cuerpo de la
presa, corresponde tomar en cuenta el aspecto estructural el cual debe ser
revisado y monitoreado peridicamente y estrictamente despus de la
ocurrencia de sismos y avenidas importantes.
Otro punto de gran relevancia para la seguridad de presas y embalses, es lo
referente a la atencin de emergencias, para lo cual se deber contar con un
Plan de Emergencias, que deber estar en concordancia con la legislacin
nacional para lo cual se deber recurrir a instituciones como la Comisin
Nacional de Emergencias, con el fin de tomar en cuenta los requerimientos
establecidos por esta institucin y as no infringir los trminos legales que
aplican en nuestro pas.
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De esta forma la instauracin del PSP, se conformar de cuatro elementos
importantes como lo son Planeacin, Organizacin, Ejecucin y Control. Laexistencia de un PSP, en el entorno de las estructuras de presas y de
embalses, surge con el fin de propiciar un ambiente seguro tanto para el
recurso humano de la planta hidroelctrica as como para el proceso de la
produccin de energa hidroelctrica, sin dejar de lado la comunidad civil que se
ubica aguas abajo de la presa, en donde se pueden presentar la posibilidad de
afectacin a los cultivos, al medio ambiente del ro, viviendas y hasta vidas
humanas y animales.
Para lograr la conformacin del PSP, se deber recurrir a la utilizacin de cuatro
elementos primordiales como lo son la Planeacin, Organizacin, Ejecucin, y
Control, que se implementarn en la atencin de diferentes aspectos propios de
la explotacin de una presa y embalse, los cuales pueden incidir en el
funcionamiento de las instalaciones, de ah que tales aspectos deban ser
inspeccionados y monitoreados con regularidad, y a la vez gestionar el control
de los mismos, entre estos, los aspectos propios de una presa de gravedad, se
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Agrietamientos del cuerpo de la presa
Deterioro del cuerpo de la presa debido a la contaminacin delagua
Sobreesfuerzos en la presa por causa de la carga de
sedimentos
Obstruccin de compuertas.
3. Aspectos relativos al mantenimiento de la presa y embalse
Colmatacin de sedimentos en el embalse
Deterioro en las compuertas
Crecimiento de vegetacin en el cuerpo de la presa y el
embalse
Ausencia de instrumentos de auscultacin de la presa
Descuido de las instalaciones de control de la presa
Deterioro en las vas de acceso al sector de la presa
Ausencia de medios de comunicacin y de iluminacin en el
sector de la presa
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Consiste en observar lo que debe hacerse en atencin a la implementacin del
PSP, en las presas de la PH Beln y la PH Electriona, para el logro de esteapartado se recurrir al desarrollo de seis fases del proceso, como lo son:
Anlisis de situacin
Formulacin de objetivos y metas
Decisin de los cursos de accin
Diseo de los planes Ejecucin del planteamiento
Control y evaluacin
(Aldana Ibillus, Victor H, 2006, p. 6)
2. Organizacin
Se refiere a las actividades para obtener los fines requeridos, estableciendo los
mecanismos administrativos para los cuales se deber adems contemplar las
funciones y su interrelacin con el PSP.
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CAPTULO III
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CAPTULO III MARCOREFERENCIAL
En este captulo se contemplar lo atinente a la historia de la Compaa
Nacional de Fuerza y Luz. S.A. (CNFL) abarcando brevemente su evolucinen el proceso tanto de distribucin de energa elctrica como la produccin
de energa hidroelctrica. Adems se abordar lo relativo a la legislacin
Costarricense que regula los procesos de distribucin de energa elctrica y
produccin de energa hidroelctrica, tambin se tratar la normativa
internacional que regula la seguridad de presas y la atencin deemergencias en el campo de las presas.
3.1 Resea histr ica de la Compaa Nacional de fuerza y Luz.
S A
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cantones y distritos de San Jos, Alajuela y Heredia. Y fue en el ao 1968
que la CNFL, de capital privado fue nacionalizada, mediante la compra de lamayora de las acciones por parte del Instituto Costarricense de Electricidad
(ICE), fue para estos aos que la CNFL, tambin seso la administracin del
tranva que fue cedido a la Municipalidad (Fernndez Robles, Joaqun A,
1985, p.532), y tambin la telefona debido que su administracin paso a ser
realizada por (ICE) (Rodrguez Arguello, Percy, 2000, p.143)
3.2 La Compaa Nacional de Fuerza y Luz. S.A. hoy
Luego con el pasar de los aos la CNFL, el Contrato Elctrico N2 que es el
que le da vigencia a esta institucin, se sigui prorrogando hasta la fecha de
hoy en donde la organizacin ha alcanzado los 70 aos de existencia, y
segn el Contrato Elctrico N2 est vigente hasta el 1 de julio del ao
2018. Estos 70 aos le han servido a la CNFL para modernizarse y mejorar
sus procesos, en aspectos tales como la produccin de energa
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energa de la CNFL. En lo referente al componente de Salud que
Ocupacional, en los ltimos dos aos se unieron los procesos de calidad,ambiente y salud para dar origen al Sistema de Gestin Integrado con el fin
de gestionar obtener la certificacin de los tres procesos sumando la
normativa de las Oshas. Estos esfuerzos de normalizacin ISO, tambin se
han llevado a otras reas de la CNFL, como la Direccin Administrativa, en
donde a la fecha se est trabajando en los procesos de calidad para optarprximamente por la certificacin en calidad en las reas de las Sucursales
en atencin a los abonados de las distintas localidades del rea servida.
(Sntesis elaborada, por el autor, a partir de la experiencia y el conocimiento
de la Institucin, as como la lectura de los comunicados internos por parte
del autor)
Como se indic anteriormente la CNFL, recibi su nacionalizacin en el ao
1968, cuando el ICE adquiri la mayora de las acciones que corresponden a
un 98,6%. Desde ese momento la CNFL, paso ser filial del ICE y desde ese
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3.2.1 Visin
Ser una empresa modelo en el mbito nacional e internacional, en la
prestacin de servicios pblicos de alto valor agregado para nuestros
clientes, basados en el desarrollo tecnolgico, la responsabilidad social y la
calidad tcnica y humana de nuestro personal (www.cnfl.go.cr)
3.2.2 Mis in
Somos una empresa del sector elctrico que brinda servicios pblicos en el
mercado nacional y que, comprometidos con la satisfaccin del cliente,
desarrollamos nuestras competencias esenciales y utilizamos los recursos
de forma ptima, para contribuir con el crecimiento econmico y social y con
el desarrollo ambiental del pas (www.cnfl.go.cr)
http://www.cnfl.go.cr/http://www.cnfl.go.cr/http://www.cnfl.go.cr/http://www.cnfl.go.cr/http://www.cnfl.go.cr/http://www.cnfl.go.cr/http://www.cnfl.go.cr/http://www.cnfl.go.cr/8/12/2019 Propuesta de Tesis de Seguridad
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3.2.4. Organigrama de la CNFL
Figura 1 Estructura Organizacional de la CNFL
Asamblea de
Accionistas
Consejo de
Administracin
Auditoria
Interna
Secretaria del
Consejo de
Administracin
Gerencia
General
Prensa y
Relaciones
Publicas
Contralora
de Servicios
Asesoria
JurdicaInstitucional
Soporte
Gerencial
Gestin
Estratgica
Direccin
Administrativa
Direccin de
Recursos
Humanos
Direccin
Ambiental
Direccin de
innovacin y
eficienciaenergtica
Direccin de
Produccin y
Desarrollo
Direccin
Tecnologas
deInformacin
Direccin
de
Distribucin
Direccin
Comercial.
Fuente: Adaptacin del organigrama de la CNFL.
Ver anexo 1, Organigrama Oficial de la CNFL
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3.2.4.1 Organigrama de plantas hidroelctricas.
La CNFL, para llevar a cabo los procesos de produccin de energa
hidroelctrica, as como el de distribucin energa elctrica, cuenta con ocho
direcciones bien diferenciadas, entre las cuales se encuentra la Direccin de
Produccin y Desarrollo, la cual se subdivide el Departamento de
Produccin, que cuenta con la Seccin de Plantas Hidroelctricas la cualtiene la funcin de administrar las nueve plantas hidroelctricas, entre las
cuales se encuentran la PH Beln y la Electriona.
Figura 2 Organigrama del proceso de plantas hidroelctricas de la
CNFL
Consejo de
Administracin
Gerencia
General
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tres secciones de donde se encuentran la Seccin de Mantenimiento
Mecnico de Plantas Hidroelctricas, Seccin de Apoyo Tcnico yAdministrativo y la Seccin de Plantas Hidroelctricas, con la participacin
de estas tres dependencias el DP, realiza la mayora de las tareas
requeridas para el adecuado funcionamiento del proceso de las plantas
hidroelctricas, esto sin dejar de lado la participacin del Departamento de
Obras Civiles y el Departamento de Sistemas de Potencia. No obstantecomo se mencion anteriormente, es la Seccin de Plantas Hidroelctricas,
la encargada de velar por el funcionamiento de nueve plantas
hidroelctricas, de donde se escogen las plantas hidroelctricas Beln y
Electriona, que dan contenido a esta investigacin.
3.2.6. Planta Hidroelctrica Beln
La planta hidroelctrica Beln, fue inaugurada en el ao de 1914 y se ubica
en las localidades de Distrito de Pozos, Cantn Santa Ana, Provincia San
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fungen como tubera de presin, sta tubera llega hasta la casa de
mquinas donde por medio del agua se da movimiento a tres turbinasFrancis horizontales las cuales tienen una capacidad en conjunto de 10,503
MW/hora por hora acoplados a estas turbinas existen tres generadores
A.E.G, General Electric y Stromberg Drives, luego se cuenta con dos
desfogues por donde el agua turbinada se regresa al ro Virilla. La
electricidad producida es llevada hasta una subestacin elevadora, en estesitio la energa es entregada al sistema interconectado perteneciente al ICE
(Consulta realizada a funcionario de la Seccin Plantas Hidroelctricas de la
CNFL, el 20 de noviembre de 2010).
3.2.7. Planta Hidroelctr ica Electr iona
La planta hidroelctrica Electriona, fue inaugurada en el ao de 1928 y se
ubica en la localidad de Distrito de la Uruca, Cantn Central de San Jos,
Provincia San Jos y en el distrito de San Antonio, Cantn de Beln,
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cuales tienen una capacidad en conjunto de 5,825 MW/hora por hora,
acoplados a estas turbinas existen tres generadores A.E.G, luego se cuentacon dos desfogues donde el agua turbinada se regresa al ro Virilla. La
electricidad producida es llevada hasta una subestacin elevadora, en este
sitio la energa es entregada al sistema interconectado perteneciente al ICE
(Consulta realizada a funcionario de la Seccin Plantas Hidroelctricas de la
CNFL, el 20 de noviembre de 2010).
3.3 La experiencia en programas de Seguridad de Presas
3.3.1 Internacional
A nivel internacional el tema de seguridad de presas, es una cuestin que ha
tenido mucho auge, debido a que dicha disciplina ha sido normalizada por
parte de los estados y sus propietarios, debido a que internacionalmente se
han tenido experiencias muy catastrficas con respecto al colapso de
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a lo cual se ha propiciado la conformacin de agrupaciones como ICOLD
(Comisin Internacional de Grandes Presas), SPANCOLD (Comit Espaolde Grandes Presas), SEPREM (Sociedad Espaola de Presas y Embalses),
ORSEP (Organismo Regulador de Seguridad de Presas) entre otros. De
esta forma la comunidad internacional ha unido esfuerzos cientficos,
tcnicos, econmicos y ambientales para proteger la infraestructura de las
presas, que tantos beneficios han otorgado a la humanidad, mxime quedetrs de las presas esta el recurso ms preciado e indispensable para el
hombre como es el agua.
3.3.2 Nacional
La experiencia en este campo a nivel nacional ha estado en manos del ICE,
que es la institucin, que debido a la administracin de plantas
hidroelctricas, geotrmicas y trmicas, ha tenido la necesidad de instaurar
las medidas necesarias para monitorear y vigilar la infraestructura que tienen
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accionista mayoritario loes el Instituto Costarricense de Electricidad, (ICE)
que posee el 98,6% de la acciones, el ICE es una institucin autnoma delEstado, lo cual supedita a la CNFL, a regirse por la legislacin del Estado
Costarricense.
3.4.1 Legislacin aplicable a la Compaa Nacional de Fuerza y Luz.
La CNFL, inicio su compromiso legal por primera vez en abril del ao 1941
cuando el Congreso Constitucional de la Repblica de Costa Rica, ratific y
aprob el Contrato y su concesin, quedando debidamente establecida la
CNFL, despus de la fusin de las tres empresas elctricas privadas
existentes en el pas para aquellas fechas. En adelante el contrato y
concesin creada para esta ocasin pasara a llamarse Contrato N 2.
Despus para setiembre del ao 1968, mediante la Ley N 4197, es
modificado el Contrato N2, situacin que tambin ocurre en mayo de 1972
mediante la Ley N 4977.
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A continuacin se presentar, una breve descripcin de la aplicacin de la
legislacin antes citada y su injerencia para la CNFL.
Ley 5395 (Ley General de Salud) es aplicable a todo el personal de la
organizacin, debido a que la salud es de inters pblico y es funcin
esencial, as como las instalaciones en cuanto a su ornato,
ventilacin, iluminacin, seguridad y condiciones sanitarias
adecuadas para la realizacin de labores en cada uno de los
procesos de la organizacin, debido a que estar supeditada a
permisos de funcionamiento.
Ley 7593 (Ley de la Autoridad Reguladora de los Servicios Pblicos),
Es aplicable para el establecimiento de aumento y rebaja de tarifas,
para la venta de energa elctrica en la prestacin de los servicios
pblicos.
Decreto N 29847-MP-MINAE-MEIC (Reglamento Sectorial de
Servicios Elctricos) es aplicable debido a que esta ley establece que
los servicios de energa elctrica en las etapas de generacin,
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Ley 7447 (Ley de Regulacin del Uso Racional de Energa). Es
aplicable debido a que esta ley, establece que la CNFL, debe ejecutarprogramas de uso racional de la energa, propiciando estos principios
a sus abonados industriales y residenciales.
Ley 7554 (Ley Orgnica del Ambiente). Es aplicable, debido a que el
ambiente es patrimonio comn de todos los habitantes de la Nacin, y
establece adems velar por el uso racional de los elementosambientales, y tambin que se debe mantener el equilibrio del sistema
de agua, protegiendo cada uno de los componentes de las cuencas
hidrogrficas. Otro aspecto aplicable a la CNFL, es el
aprovechamiento de los recursos energticos, deber realizarse en
forma racional y eficiente, de tal forma que conserve y proteja elambiente.
Ley 7575 (Ley Forestal). Es aplicable debido a que la CNFL, tambin
est llamada a propiciar la conservacin y proteccin de los bosques,
que son un elemento de trascendental importancia para la recarga