Aprovechamiento Hidroeléctrico Salto de Chira

Actualmente Red Eléctrica está desarrollando los trabajos de construcción de la Central Hidroeléctrica de bombeo reversible Salto de Chira en el interior de la isla de Gran Canaria en los términos municipales de San Bartolomé de Tirajana, Mogán y Tejeda. La U.T.E. Central Hidroeléctrica Salto de Chira, conformada por las empresas Dragados, Cobra y OSSA es la adjudicataria del contrato de Obra Civil de las obras de construcción de dicha central.

El proyecto fue autorizado a Red Eléctrica por la Dirección General de Energía de la Consejería de Transición Ecológica, Lucha contra el Cambio Climático y Planificación Territorial del Gobierno de Canarias en 2021, desarrolla la Concesión Administrativa otorgada por el Consejo Insular de Aguas de Gran Canaria, (Órgano Concedente), para el aprovechamiento hidroeléctrico de los embalses generados por las presas de Chira y Soria situadas en el interior de la isla para construir entre ambos una central hidroeléctrica de bombeo de 200 MW (equivalente aproximadamente al 36% de la punta de demanda de Gran Canaria) y 3,6 GWh de almacenamiento. Además, el proyecto incluye una estación desaladora de agua de mar y las obras marinas asociadas, así como las instalaciones necesarias para su conexión a la red de transporte.

Mediante Decreto 2022-0015, de 7 de febrero, del CIAGC, en calidad de administración concedente, en el ámbito de la Concesión otorgada, aprueba el proyecto 'Salto de Chira. Central Hidroeléctrica de Bombeo Chira-Soria. Reformado del Proyecto de Construcción. Modificado II', tramitado por el Red Eléctrica de España, S.A.U., en calidad de Concesionario.

Hay que indicar que la Central Hidroeléctrica de Bombeo de Chira-Soria tiene un enfoque técnico muy atractivo, habiendo sido calificado por el, en su momento, Ministerio de Industria, Turismo y Comercio como Innovación Tecnológica (expediente 264/a/04), y es considerado un proyecto de gran interés por razones sociales, medioambientales y de mejora del suministro energético.

Esta infraestructura será una herramienta fundamental del operador del sistema, que tiene como fin mejorar la garantía del suministro, la seguridad del sistema y la integración de renovables no gestionable.

La construcción y puesta en marcha de la Central Hidroeléctrica de bombeo reversible Salto de Chira aportará los siguientes beneficios para el sistema eléctrico de Gran Canaria en general, y para los municipios afectados en particular ya que:

• Maximiza la integración de las energías renovables, evitando los vertidos que de otro modo se producirían y posibilitando el desarrollo e instalación de este tipo de energías.
• Aporta seguridad al sistema eléctrico y garantía del suministro: Estabiliza la frecuencia, cuya calidad empeora a medida que se incrementa la instalación de renovables no gestionables; y aumenta la flexibilidad del sistema eléctrico, mejorando su respuesta y haciéndolo más seguro ante perturbaciones.
• Disminuye los costes del sistema eléctrico.
• Reduce la dependencia energética del exterior.
• Reduce las emisiones contaminantes, de CO₂ y NOx, entre otros.

Adicionalmente hay que destacar que la Central Hidroeléctrica de bombeo reversible Salto de Chira constituye un claro ejemplo de innovación y desarrollo de las sociedades canaria y española.

Las características principales de la central se resumen en la tabla 1.

En la figura 2 se muestra la planta y el perfil del circuito hidráulico.

Las obras se ubican en tres áreas claramente diferenciadas, correspondientes al depósito inferior (Presa de Soria), la zona desde la estación de Bombeo II hasta la central en caverna y al depósito superior (Presa de Chira).

El alcance de los trabajos de la UTE consisten de forma resumida en la ejecución de:

• Obras subterráneas: Circuito hidráulico, túneles de acceso, caverna y pozos.
• Estructuras: Obras de toma inferior y superior.
• Camino de acceso: caminos acceso en Soria y caminos de acceso en Chira.

Los trabajos de obras subterráneas proyectados consisten en la excavación mediante perforación y voladura de:

• Túnel acceso principal (TAP): Túnel de acceso principal a la caverna de 2.640 m de longitud en sección libre de 9,5 x 6,3.
• Túnel acceso secundario (TAS): Túnel de acceso secundario a la caverna de 1.173,5 m de longitud en sección libre de 7,0 x 5,0.
• Conducción hidráulica: conducción de baja presión y conducción de alta presión de 2.010 m entre las dos en sección circular de ø5m más 494m de los distribuidores con secciones variables.

• Cavernas: Corresponde a la caverna de transformadores y caverna de grupos con unas dimensiones de 162,5 x 31,0 x 24,0 m.

• Resto galerías: Desarrollos subterráneos auxiliares (galerías de drenaje, acceso a la caverna, galería cables, acceso al codo de la forzada, acceso a la chimenea inferior..), que alcanzan un total de 3.937 m en diferentes secciones, principalmente 4,5 x 5,6.

• Obras subterráneas verticales: su ejecución está prevista mediante excavación con Raise Boring y ensanche con perforación y voladura. Consisten en:

-Pozo compuertas superior: 31m de longitud y ø7m

-Chimenea de equilibrio superior: 91m de longitud y ø6m

-Forzada: 366m de longitud ø4m

-Chimenea de equilibrio inferior:162m de longitud y ø8m

-Pozo compuertas inferior: 86m de longitud y ø7m

La geología de todo el Archipiélago Canario está dominada prácticamente en su totalidad por una sucesión de materiales y estructuras volcánicas. Mediante secuencias de emisiones lávicas y de depósitos piroclásticos de composición muy variable que configuran un paisaje muy singular que, a nivel regional, presenta contrastes extremos desde el punto de vista litológico, medioambiental, paisajístico e incluso meteorológico.

En la tabla 2 se sintetizan las unidades geológicas que han sido cartografiadas en la zona de estudio y las litologías diferenciadas en ellas.

Los desarrollos de las obras subterráneas se prevén se realicen en las siguientes unidades litológicas:

• Traquitas – Fonolitas CTBi (Tr-Fo)

Esta unidad está formada por coladas de composición traquítica, fonolítica y traquifonolítica, principalmente, de tonalidad gris verdoso cuando se encuentran en estado sano, pasando a tonalidades claras, casi blanquecinas, cuando se encuentran meteorizadas. También se pueden reconocer dentro de esta unidad tonalidades más oscuras rojizas y negruzcas que se corresponderían con traquibasaltos. Todos estos materiales se corresponderían con episodios de emisiones de lava.

• Brechas Monomícticas CTBi (Br)

Esta unidad está asociada a episodios eruptivos violentos de alta explosividad, en ocasiones relaciona-dos con procesos de colapso de caldera o bien con fenómenos de deslizamientos gravitacionales en masa. Su resultado final es una masa caótica y brechoides formada por bloques de la misma naturaleza dentro del mismo nivel de brecha, en general muy angulosos, con gran variación de tamaño de estos englobados en una matriz fina más o menos cementada y ocasionalmente muy dura.

• Ignimbritas CTBi(Ig)

Se trata de rocas duras o semiduras, correspondiéndose con depósitos piroclásticos muy compactos. La formación de este tipo de rocas se asocia a erupciones vulcanianas con columnas eruptivas inestables que colapsan, generando densas nubes ardientes. Estas nubes rápidas y calientes contienen cenizas y pómez dispersas caóticamente debido a la liberación de gases. Los depósitos se pueden dividir en ignimbritas soldadas o no soldadas, dependiendo de si las altas temperaturas permiten o no la fusión parcial de partículas, creando estructuras llamadas “flamas” y una textura eutaxítica en las ignimbritas soldadas.

• Tobas CTBi(Tb)

Corresponden a niveles de tobas de proyección aérea que cuantitativamente representan un porcentaje muy reducido frente al resto de unidades geotécnicas descritas en los apartados anteriores. Estos niveles de tobas aparecen como niveles lenticulares de escasa potencia y escaso desarrollo lateral intercala-dos entre los niveles de fonolitas y/o ignimbritas. Se caracterizan por tener una densidad inferior al resto de rocas de la unidad CTBi, pudiendo presentar tonalidades blanco y amarillentas a rojizas. Están forma-das generalmente por partículas de tamaño fino a medio y presentan una resistencia baja a moderada.

• Brechas Roque Nublo (BRN)

Los depósitos de avalancha de Roque Nublo son el resultado de un enorme colapso sectorial del estrato-volcán situado en el centro de la isla de Gran Canaria. El depósito representa parte de un gran deslizamiento que se transformó en una avalancha y viajó a distancias superiores a los 25 kilómetros. Está formado por potentes mantos de brechas polimícticas de tamaño variable (pudiendo llegar a contener bloques de tamaño kilométrico del estratovolcán primario) cementadas que se han deslizado desde las zonas centrales de la isla hacia el sector S y SO, encauzándose por los barrancos y zonas deprimidas del sector.

• Depósitos coluviales y de pie de ladera (Qc)

Se distribuyen por toda el área del proyecto y se encuentran tapizando las laderas con potencias hasta de decenas de metros, aflorando en los taludes cortados por la construcción de la carretera GC-505. Se trata de depósitos constituidos por una acumulación caótica de cantos y grandes bloques angulosos y suban-gulosos, generados fundamentalmente por la acción conjunta de una erosión diferencial y de la gravedad.

Foto 7. Armado revestimiento conducción hidráulica.

Los peligros geológicos más representativos que pueden darse durante la ejecución de las obras subterráneas y que se han tenido en cuenta durante el diseño de las mismas son:

• Cuñas: Las juntas ortogonales y de gran continuidad generadas por retracción en los materiales volcánicos, hacen que la posible generación de cuñas sea un factor importante para tener en cuenta durante la excavación de los túneles. En los materiales lávicos más resistentes y compactos, la rotura frágil es más propensa a la hora de generar bloques individuales que en los materiales piroclásticos que tienen matriz cinerítica y por lo tanto con un comportamiento más dúctil y “flexible”.
• Squeezing: La comisión sobre Squeezing Rocks in Tunnels, de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas (ISRM) (Barla, 1995), define el fenómeno como: “gran deformación que ocurre alrededor de un túnel o excavación subterránea, asociada básicamente a la fluencia (creep) causada por tensiones que superan la resistencia a esfuerzo cortante. La deformación puede producirse durante la construcción o continuar durante un tiempo”. El término “fluencia” se debe aplicar únicamente a deformaciones de tipo plástica y/o viscosa en los túneles, que suelen producirse en rocas que tengan una deformación dúctil y lenta sin apreciarse ninguna fractura ni pérdida de continuidad en el macizo (Gioda y Civini, 1996). No se prevé este tipo de riesgo.
• Presencia de diques (zonas fracturas asociadas): Asociado a los materiales volcánicos, y cortando el apilamiento de lavas y piroclastos, hay un enjambre de diques verticales o subverticales que se disponen de forma radial, con un hipotético centro de convergencia en la parte central de la isla. Los diques tienen potencias comprendidas entre unos pocos centímetros y algo menos de un metro. Su desarrollo está favorecido por el diaclasamiento del material, y tiene el hándicap de ser muy puntual y concentrado al ser a favor de fracturas en el macizo rocoso.
• Presencia de agua:  Afloramiento de grandes masas de agua acumuladas o filtraciones de diferente identidad por la fracturación de este tipo de materiales, lo que puede llegar a generar bastantes problemas en los trabajos de ejecución.

• Aparición de cavidades: La aparición de chimeneas o cavidades suelen ser representativas de la erosión diferencial, por lo que la zona ha debido estar expuesta a periodos erosivos intensos entre las diferentes secuencias de deposición de los materiales o periodos volcánicos. En este caso el complejo de conducciones subterráneas está proyectado en un mismo ciclo volcánico representado por las litologías que componen la unidad CTBI durante una fase volcánica de relleno de caldera. Cabe destacar que en ninguno de los sondeos realizados hasta la fecha se ha identificado la existencia de cavidades.

Para llevar a cabo una caracterización del macizo rocoso de detalle en las zonas donde se van a desarrollar las obras subterráneas, además de contar con la información disponible de las campañas realizadas en 2012 y 2018, en marzo del 2023 se inició una campaña de exploración geotécnica, realizándose reconocimientos superficiales, prospecciones mecánicas, ensayos in situ, geofísica y ensayos de laboratorio. A continuación se resumen los trabajos principales realizados:

Reconocimientos superficiales

• 17 sondeos mecánicos que totalizaron 5.149,5 m de perforación con recuperación de testigo.
• 15 estaciones geomecánicas
• 8 calicatas mecánica

Ensayos in situ

• 54 ensayos de permeabilidad
• 20 ensayos Dilatométricos
• 54 ensayos de hidrofracturación

Ensayos geofísicos

• 3 perfiles de sísmica de refracción
• 3 perfiles MASW
• 1 perfil de tomografía eléctrica
• 2.138 m de testificación geofísica, tipo Acoustic Televiewer
• 129 m de testificación geofísica, tipo Optical Televiewer
• 1.538 m de testificación geofísica, tipo sónico de onda completa
• 167 m de testificación geofísica, tipo resistividad

Ensayos de laboratorio en testigos y muestras recogidas de los sondeos y las calicatas

Con objeto de facilitar el análisis de la extensa información geotécnica disponible, así como de interpretarla en su conjunto y en el contexto espacial de las obras subterráneas proyectadas, se ha desarrollado un modelo geológico-geotécnico tridimensional con el software Leapfrog Works.

A fecha de publicación de este artículo el avance de las obras es de un 22%. El éxito del Proyecto vendrá dado por la profesionalidad y gran esfuerzo de todo el equipo que hará posible cumplir con los objetivos y terminar el proyecto sin lamentar accidentes graves o fatales.