La cascada hidroeléctrica de Batak ( en búlgaro : Баташки водносилов път , translit. Batashki Vodnosilov Pat ) está situada en la provincia de Pazardzhik , al sur de Bulgaria , y es una de las primeras cascadas hidroeléctricas del país. Inaugurada el 6 de septiembre de 1959, incluye siete embalses y tres centrales hidroeléctricas subterráneas: Batak , Peshtera y Aleko , con una capacidad instalada combinada de 254,2 MW, que producen un promedio de 796 GWh al año. [1]
Situado en los montes Ródope , el complejo recibe aguas de las cuencas de drenaje de los ríos Chepinska reka , Stara reka y Vacha , afluentes derechos del río Maritsa , así como del Dospat , afluente izquierdo del río Mesta . Su área de captación es de 761 km2 y se extiende desde una altitud de 2.186 m en la cumbre de Golyama Syutkya hasta 452 m en la ciudad de Peshtera . [2]
El primer nivel de la cascada incluye las instalaciones ubicadas por encima de los 1.520 m de altitud, agrupadas en dos cruces hidrográficos, Shiroka Polyana y Golyam Beglik . [2]
La unión de Shiroka Polyana es un sistema de presas y estaciones de bombeo, cuyo objetivo es recoger agua del curso superior de las cuencas de los ríos Dospat y Vacha , incluido el afluente de este último, el Gashnya . Inicialmente se planeó suministrar agua a la cascada hidroeléctrica Dospat-Vacha más al este, pero se decidió que sería más eficiente transferir agua a la cascada hidroeléctrica Batak. La unión hidroeléctrica se construyó entre 1959 y 1962, después de que se inaugurara la cascada. [3]
El cruce recoge agua de un sistema de captaciones y derivaciones, algunas de las cuales pasan por tres pequeñas presas ecualizadoras: Dzhenevra , un ecualizador diario con una estación de bombeo, que transfiere agua al embalse de Shiroka Polyana ; tiene un volumen de 90 mil m 3 y una presa de construcción mixta (aliviadero de hormigón y mampostería de piedra) con una altura de 6,4 my una longitud de 73,5 m; Karadza Dere , un ecualizador semanal con una estación de bombeo que transfiere agua al ecualizador Blatoto; tiene un volumen de 121 mil m 3 y una presa de terraplén de piedra con un núcleo de arcilla con una altura de 17,8 my una longitud de 71 m; y Blatoto , ecualizador semanal que transfiere agua al embalse de Shiroka Polyana; Tiene un volumen de 122 mil m 3 y una presa de terraplén de piedra con una altura de 9,2 m y una longitud de 50 m. [4]
El embalse principal del cruce, Shiroka Polyana, ocupa una antigua pradera y se formó mediante la construcción de cinco presas separadas en sus orillas: una presa de gravedad de hormigón del río Kireeva con una altura de 21,2 m y una longitud de 80 m, una presa de tierra con una altura de 15,7 m y una longitud de 186 m, una presa de ladrillos de tierra con una altura de 3,8 m y una longitud de 57 m, una presa de ladrillos de tierra con una altura de 2,7 m y una longitud de 38 m y una presa de tierra con una altura de 3,55 m y una longitud de 137 m. [4]
El embalse cubre una superficie de 4,3 km2 , [ 5] con un volumen de 24 millones de m3 y una profundidad media de 6 m. [4] Está conectado al vecino embalse de Golyam Beglik a través de un túnel, a través del cual sus aguas se transfieren a la cascada hidroeléctrica de Batak. [1] [4]
La instalación principal del cruce de Golyam Beglik y el primer nivel de la cascada es el embalse homónimo, construido en 1946-1951 a lo largo del curso del Kriva reka, un afluente del Devinska reka de la cuenca de Vacha. [6] Tiene una presa de piedra con una altura de 46,50 m y una longitud de 190 m, ubicada a una altitud de 1528,5 m. El embalse sirve como nivelador anual de la cascada y tiene un volumen total de 62,1 millones de m 3 . Recibe aguas del Beglishka reka y sus afluentes a través de una alcantarilla de 7,9 km con una capacidad de 3,9 m 3 /s. En su margen izquierda comienza la alcantarilla de presión principal hacia la central hidroeléctrica de Batak, con una longitud de 11,7 km, un diámetro de 2,4 m y una capacidad de 13,6 m 3 /s. [7]
Aguas abajo de Golyam Beglik se encuentran los embalses más pequeños de Beglika y Toshkov Chark , construidos en 1954-1956. Beglika se encuentra inmediatamente debajo de la presa Golyam Beglik y sirve como ecualizador estacional de las aguas de la cuenca del Beglishka reka. Tiene una presa de gravedad de hormigón con una altura de 18,3 m y una longitud de 73,5 m; su volumen es de 1,6 millones de m 3 . Toshkov Chark está situado en el Devinska reka y sirve para la ecualización anual del agua de su cuenca. Tiene una presa de piedra con una pantalla de acero con una altura de 21,6 m y una longitud de 82,2 m; su volumen es de 1,8 millones de m 3 . [8] Beglika y Toshkov Chark están equipados con estaciones de bombeo para bombear agua a la alcantarilla de presión principal de la central hidrográfica de Batak. [8]
En el extremo inferior del cruce de Golyam Beglik se encuentra la central hidroeléctrica de Batak , que se completó en 1958 y fue la primera central eléctrica subterránea de Bulgaria. [9] Se alimenta mediante agua que cae desde una altura de 421 m con un caudal de 13,6 m 3 /s. [10] Su sala de máquinas tiene cuatro turbinas Pelton en ejes verticales con una potencia total instalada de 46,8 MW. [9] [11]
El segundo nivel comienza bajo la central hidroeléctrica de Batak, y el agua utilizada por la planta se transfiere a través de una alcantarilla no presurizada de 3 km de largo con un diámetro de 2,8 m hasta la derivación de recolección Nova Mahala , que también recoge agua de los afluentes del Stara reka al sur de la ciudad de Batak , y luego desemboca en el embalse de Batak . El embalse también recoge agua de los afluentes del Chepinska reka al sur de la ciudad de Velingrad , los afluentes de medio curso del Stara reka al sur de Peshtera y Bratsigovo , varios pequeños afluentes del Vacha, así como los ríos Cherna y Byala. [1] [12]
El embalse de Batak es el principal embalse de nivelación de toda la cascada y uno de los más grandes de Bulgaria. Fue construido entre 1954 y 1959 y tiene dos muros de presa. El principal es un terraplén de tierra con una altura de 35 m y una longitud de 273 m, cerca del cual hay un aliviadero de zanja con una capacidad de 14 m 3 /s en la orilla izquierda y una salida principal a través de un túnel con una capacidad de 90 m 3 /s en la orilla derecha. El embalse cubre una superficie de 21,4 km 2 y tiene un volumen de 310 millones de m 3 . Parte del agua del embalse fluye a través de una alcantarilla de presión de 3 km de longitud hasta la central hidroeléctrica de Peshtera . [13] [14]
La central hidroeléctrica Peshtera fue inaugurada en 1959. [15] Es una central eléctrica subterránea con 5 unidades de generadores sincronizados horizontales, cada uno impulsado por dos turbinas Pelton. [16] La capacidad instalada original de la planta era de 128 MW y durante una reconstrucción a finales de los años 1990, se aumentó a 136 MW. [11] La producción anual planificada de la planta es de 444 GWh, y la real para el período 1963-2009 fue de 280 GWh [16] y 300 GWh a partir de 2023. [11]
El tercer nivel incluye la toma de agua de Stara reka, junto con las derivaciones y ecualizadores de la central hidroeléctrica subterránea Aleko , ubicada cerca del pueblo de Aleko Konstantinovo en las laderas norte de las montañas Ródope y puesta en funcionamiento en 1959. El agua de la toma y los niveles superiores de la cascada se alimenta a través de la alcantarilla principal no presurizada de 9,9 km de longitud con un diámetro de 3,6 m a una presa ecualizadora sobre la central hidroeléctrica Aleko, que tiene una presa de hormigón armado y un volumen de 170 mil m 3 . [17]
El agua con un caudal de 30 m 3 /s se conduce luego a una caída de 272 m a través de una tubería presurizada para alimentar tres turbinas Francis verticales . La generación de electricidad se lleva a cabo mediante generadores síncronos con un voltaje de 10,5 kV con una capacidad instalada total de 71,4 MW. [11] [18] El agua utilizada ingresa a la presa ecualizadora inferior con un volumen de 280 mil m 3 [17] y se canaliza a la llanura tracia superior , donde se utiliza para el riego de hasta 400 km 2 de tierras agrícolas. [1] [18]
El concepto de utilizar las aguas de la zona de lo que hoy es la cascada hidroeléctrica de Batak se concibió por primera vez en 1920, cuando en su publicación “Las energías hidráulicas de Bulgaria y su uso”, el ingeniero Ivan Mavrov propuso la construcción de una presa en el actual embalse de Batak. [19] La Unión de Aguas de Vacha presionó para la construcción del embalse para transferir agua adicional a su planta de energía en el río Vacha en el verano, pero el proyecto no se llevó a cabo. [19] En la década de 1930, esta idea fue lanzada por el ingeniero Todor Romanov.
Los estudios para la construcción del embalse de Batak comenzaron en 1945 y, como resultado, se modificó la posición de la presa en comparación con la idea original de Ivan Mavrov. La construcción comenzó en el otoño de 1946.
En 1947, por iniciativa del director jefe de la Dirección General de Electrificación de Bulgaria, el ingeniero Marin Kalburov, se celebró un concurso para el aprovechamiento completo de las aguas de los ríos Chaya , Vacha , Stara reka , Chepelarska reka , Kriva reka y Maritsa . Sobre la base de los materiales del concurso, se formó el concepto de diseño de tres cascadas principales, todas ellas finalmente realizadas: Dospat–Vacha , Batak y Belmeken–Sestrimo . [10]
El proyecto conceptual y técnico de toda la central hidroeléctrica Batak fue elaborado por el profesor Dimo Velev, el ingeniero Kiril Grigorov, el ingeniero Gichev y otros de la empresa “Energohydroproject” en el período de 1951 a 1955. Los principales diseñadores de las centrales hidroeléctricas de la cascada fueron el ingeniero Dimitar Dobrev (central hidroeléctrica Peshtera), el ingeniero eléctrico Angel Chuchulev, el ingeniero Petar Petrov (central hidroeléctrica Batak) y el ingeniero Alexander Aleksiev (central hidroeléctrica Aleko).
La construcción de la cascada la lleva a cabo una empresa creada para este fin bajo la dirección de Hydrostroy, cuyo director es el ingeniero Angel Petarchev y el ingeniero jefe Ivan Maslenkov. La parte principal de la cascada se construyó a lo largo del Stara reka. La zona de captación incluye el agua de escorrentía del río, el agua de lluvia y el agua de deshielo. Para garantizar la cantidad necesaria de agua se construyeron canales colectores de gran longitud. La longitud total de los túneles y canales colectores en la zona de captación es de 165 km, de los cuales 72 km son túneles y 6,45 km son tuberías de drenaje. [10]
Las tres centrales de la cascada fueron rehabilitadas y modernizadas entre 1996 y 2003, aumentando su capacidad de 233 MW a 254,2 MW mediante la instalación de componentes más eficientes. Se automatizó la gestión y se conectó a la gestión central de la red nacional, se mejoraron las frecuencias y tensiones de salida y se aceleró el proceso de activación de las centrales a plena carga a 4-5 minutos. [20]
