La presa de Kölnbrein es una presa de arco en la cordillera Hohe Tauern dentro de Carintia , Austria . Fue construida entre 1971 y 1979 y, con 200 metros (660 pies) de altura, es la presa más alta de Austria. [1] El embalse de la presa sirve como almacenamiento primario en un sistema de energía de almacenamiento por bombeo de tres etapas que consta de nueve presas, cuatro plantas de energía hidroeléctrica y una serie de tuberías y tuberías forzadas . El complejo es propiedad de la compañía eléctrica Verbund y se conoce como Malta-Reisseck Power Plant Group . La capacidad instalada del grupo es de 1.028,5 MW y su generación anual es de 1.216 gigavatios-hora (4.380 TJ).
Mientras se llenaba el embalse de la presa, aparecieron varias grietas en la presa y fue necesario más de una década de reparaciones antes de que el embalse pudiera funcionar a niveles máximos. [2] [3] [4] Actualmente, la central eléctrica de almacenamiento por bombeo Reisseck II está en construcción y conectará de manera efectiva los grupos Malta y Reisseck y agregará 430 MW adicionales de capacidad de producción.
Los planes para la presa ya fueron elaborados a finales de los años 30 por la empresa de ingeniería alemana AEG , cuando se construyó la central eléctrica de Kaprun al norte de la división alpina . El proyecto fue retomado por las autoridades austriacas después de la Segunda Guerra Mundial con amplias perforaciones exploratorias a partir de 1957; sin embargo, la construcción de la presa de Kölnbrein no comenzó hasta 1971.
Antes de poder trasladar cemento y otros materiales de construcción al lugar, fue necesario construir un camino de acceso. Esto resultó difícil ya que el empinado valle de Malta se eleva más de 300 metros (980 pies) a lo largo de un tramo de 14 kilómetros (8,7 millas) y, en ocasiones, tiene pendientes del 13 por ciento. Para completar la carretera se excavaron seis túneles. En 1973, a medida que avanzaba la construcción de la superestructura, se transportó cemento al sitio y se mezcló con agregados de fuentes locales. Para reducir la expansión térmica , se vertieron 30 metros cúbicos (39 yd3) de hormigón a la vez y se colocaron tuberías con agua circulante por toda la masa. La estructura constaba de 30 columnas con cada junta sellada . Las condiciones de construcción en lo alto del valle no eran ideales ya que los trabajadores tuvieron que hacer frente a la nieve y la lluvia junto con vientos de 80 kilómetros por hora (50 mph; 43 nudos). [1]
En 1977, la construcción de la presa había llegado a una etapa avanzada en la que se podía comenzar a incautar su embalse. Mientras se llenaba de agua, comenzaron a aparecer grietas en la presa en su talón aguas arriba cuando el nivel del embalse estaba 42 metros (138 pies) por debajo de su nivel operativo máximo de 1.902 metros (6.240 pies) sobre el nivel del mar. La presión ascendente sobre la presa también había aumentado inesperadamente y a los ingenieros les preocupaba que la cortina de lechada de la estructura hubiera resultado dañada. Debido a que la presa está en un valle en forma de U en lugar de la habitual forma de V de las presas de arco, la presión hidrostática es excepcionalmente fuerte en la parte central inferior (talón) aguas arriba de la presa. A medida que el exceso de agua se filtró hacia las áreas más bajas de la presa, el nivel del agua bajó y los ingenieros aumentaron el drenaje.
En 1979, se reforzó la cortina de lechada y se intentó sin éxito otro embalse completo. Entre 1980 y 1981, se utilizó una lechada de resina de poliuretano para volver a rellenar las juntas y se congelaron durante el siguiente intento de embalse, lo que permitió que se descongelaran de forma natural. A medida que avanzaban las obras de reparación, también se formaron grietas cerca de los estribos (flancos) de la presa; en el lado de aguas abajo y en dirección horizontal. [5] Entre 1981 y 1983 se colocó una manta de hormigón cubierta con una lámina de plástico en el fondo del valle, aguas arriba, detrás de la presa. En los años siguientes hubo que reparar las láminas y volver a inyectar la cortina de lechada. En 1984, el embalse pudo alcanzar el 90 por ciento de su capacidad. En 1979 y 1983 también alcanzó temporalmente su nivel máximo, pero no pudo sostenerse con seguridad. En 1984, los niveles del embalse se limitaron a 15 a 20 m (49 a 66 pies) por debajo del máximo, y en esos niveles pudo operar de manera segura aunque con capacidades reducidas.
A pesar de estas medidas correctivas, se necesitaba una solución a largo plazo. Esto se produjo en forma de un "bloque de empuje" de 70 m (230 pies) de altura que tuvo que construirse en la base aguas abajo de la presa para absorber la carga de la presa y la presión sobre sus estribos. Su construcción fue aprobada en 1988 y ejecutada entre 1989 y 1992. Uniendo la presa y el bloque hay más de 600 almohadillas especiales de neopreno que se ajustan a las fuerzas que sube y baja el embalse. Además, se volvieron a rellenar juntas y fisuras de la presa pero con una resina epoxi estanca al agua. [5] [6] [7] El embalse pudo operar a niveles máximos y operar con normalidad en 1993. [8]
El agua del embalse se utiliza para generar electricidad. Se reduce según lo exige la carga eléctrica. Debido a que el área de captación alrededor de la presa sólo puede suministrar la mitad del agua necesaria para mantener los niveles del embalse, se utiliza una serie de bombas y plantas de energía de almacenamiento por bombeo para complementar la capacidad de almacenamiento. Estas bombas operan durante períodos de baja demanda de energía, llenando el depósito. Cuando la demanda es alta, el agua se devuelve al sistema para producir hidroelectricidad. [1]
Inmediatamente aguas abajo de la presa de Kölnbrein se encuentra la presa y el embalse de Galgenbichl. Este depósito sirve para recibir agua de varios lugares diferentes de Malta a través de tuberías y es el depósito inferior de la central eléctrica de almacenamiento por bombeo de la etapa superior. Desde el noreste, se bombea agua desde varios embalses y afluentes más pequeños.
El agua recogida en las montañas de Reisseck corre cuesta abajo hacia el valle del río Möll . El agua se recibe principalmente de manantiales y de las montañas Kreuzeck , al sur. Del grupo de centrales eléctricas, las centrales de Reisseck-Kreuzeck se construyeron entre 1948 y 1961 y el grupo de Malta de 1971 a 1979. [9]
En el lado sur del río Möll, se utiliza agua para generar energía en la central eléctrica de Niklai, cerca de Sachsenburg . Desde allí el agua se recibe en el embalse de Rosswiese y se utiliza para generar energía en la estación de Kolbnitz en el valle de Möll . En Kolbnitz se puede verter agua en el río, que desemboca en un embalse creado por la presa de Rottau. Este depósito también sirve como depósito inferior para el bombeo de la central eléctrica de Rottau (etapa principal), situada aguas abajo de Kolbnitz.
También se puede recibir y bombear agua desde fuentes situadas al norte, entre las que se encuentra principalmente el embalse de Grosser Mühldorfer (depósito anual de Reisseck). El Grosser Mühldorfer también recibe agua de los embalses de Kleiner Mühldorfer, Hochalmsee y Radlsee. Desde Grosser Mühldorfer se puede devolver agua a Kolbnitz para la producción de energía. También se puede utilizar agua adicional del depósito diario de Reisseck, situado aproximadamente a medio camino entre Grosser y Kolbnitz. Esto completa el plan de plantas de Reisseck, que en conjunto tienen una capacidad instalada de 138 MW. [10]
En el grupo de Malta, el agua del embalse de Rottau, en el valle del río Möll, se bombea a través del escenario principal (Rottau) hasta el embalse de Galgenbichl, debajo del Kölnbrein. A lo largo del recorrido del túnel, el embalse de Gösskar y varios afluentes también suministran agua adicional a través de tuberías. El agua almacenada en el embalse de Galgenbichl finalmente se bombea a través de la estación de almacenamiento por bombeo superior al embalse de Kölnbrein. Al generar electricidad, el agua del embalse superior de Kölnbrein se libera a unos 200 m (656 pies) de regreso a la central eléctrica de la etapa superior. La etapa superior consta de dos turbinas Francis reversibles con una capacidad instalada total de 120 MW. Luego, el agua se puede liberar a través de 20,4 km (13 millas) de tubería hacia el sur, hacia el valle del río Möll. En última instancia, caerá de 1.704 m (5.591 pies) sobre el nivel del mar a 598 m (1.962 pies) a través de dos compuertas forzadas de 1,9 km (1 mi) donde se encuentra la central eléctrica de la etapa principal (Rottau).
La etapa principal es operada por cuatro turbinas Pelton con una capacidad instalada de 730 MW. El agua liberada por esta planta llega al embalse de Rottau en Möll. Antes de su confluencia con el río Drava (Drau), el agua se desvía a través de un canal de 2,5 km (2 millas) en la margen derecha del río que se convierte en un túnel de 1,75 km (1 milla) de largo que alimenta la etapa inferior (Möllbrücke). central eléctrica. Está propulsado por dos turbinas Kaplan con una capacidad instalada de 120 MW. Desde la etapa inferior el agua se vierte al Drau, aguas arriba de la desembocadura del Möll. [10] Las turbinas tienen una eficiencia de hasta el 92% . [11]
Verbund comenzó a construir la estación de almacenamiento por bombeo Reisseck II en 2010 y comenzó a realizar pruebas en 2016. [21] Utiliza el embalse de Grosser Mühldorfer como depósito superior y el embalse de Gösskar como depósito inferior. [22] Se excavó un túnel de entrada de 5,3 km (3 millas) de ø7 m desde Grosser Mühldorfer y se conecta con el túnel de entrada existente del escenario principal de Rottau. La alimentación de agua a la central eléctrica Reisseck II se realiza mediante una tubería forzada de 817 m (2680 pies) de largo. La central eléctrica está ubicada a 200 m (656 pies) bajo tierra y contiene dos turbinas Francis reversibles de 215 MW . Tiene una capacidad instalada total de 430 MW [23] y aumenta la capacidad total del grupo de centrales eléctricas en un 40%; de 1.026 a 1.459 MW. El coste fue de 400 millones de euros. [9] [24] [25]
La presa de Kölnbrein es el final de una ruta panorámica de 14,3 kilómetros (8,9 millas) de largo a través de Maltatal, la antigua carretera de la obra, que incluye un restaurante, un hotel y una exposición sobre hidroelectricidad. Verbund también ofrece visitas guiadas al grupo de centrales eléctricas y a la presa. [4] Los recorridos por la presa se realizan diariamente mientras la carretera está abierta entre el 9 de mayo y el 26 de octubre de cada año. [26] [27]
En 2010, se instaló un "skywalk", un puente voladizo en forma de herradura , en la parte superior de la presa para los visitantes, que también es un lugar popular para hacer puenting . La presa se encuentra dentro del Parque Nacional High Tauern y es también un destino para montañeros . Además, el embalse es utilizado por remeros para entrenamiento en altitud .
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