Canal Todo Americano

Introducción:
La necesidad de la energía eléctrica en estos tiempos modernos, se ha convertido en una necesidad primaria para el ser humano, y el adquirir esta energía de combustibles fósiles es algo que ya nos está cobrando factura, por lo que el presente trabajo está pensado en estudiar la cantidad energía eléctrica renovable que se pudiera obtener de la energía de flujo que contiene el aguadurante su traslado en canales de riego.
Desarrollo:
Como punto de inicio se analizara el Canal Todo Americano (CTA), y una vez obtenida esta información se buscaran otros puntos de para una posible instalación de micro-centrales eléctricas.
Ítem Zona Ubicación geográfica ** Caida **
(m) Caudal *
(m3/s) Potencia
(Mw) *
Latitud Longitud
1 Presa Imperial 32°53'1.28"N 114°28'4.05"O 9429.19 2.75E+01
2 SIPHON drop 32°47'49.88"N 114°36'49.79"O 4 372.5 1.06E+01
3 Caída #1 32°42'42.95"N 114°56'34.34"O 5 219.59 7.83E+00
4 Caída #2 32°42'19.37"N 115° 1'51.50"O 6 183.48 7.85E+00
5 Caída #3 32°42'19.35"N 115° 7'33.95"O 3 147.38 3.15E+00
6 Caída #4 32°42'19.07"N 115°13'8.18"O 2 111.28 1.59E+00
7 Caída #5 32°40'23.06"N 115°23'30.64"O 6 75.18 3.22E+00
TOTAL 6.18E+01
* Seconsideran Eficiencias de 82% turbina, 90% Generador y 95% Acoplamiento Mecánico.

** Datos colectados de Google Earth

El CTA nace en la Presa Imperial, a 32 km al noreste de Yuma, Arizona, EE.UU, la cual está sobre el cauce del Río Colorado. Por dicho canal se transporta agua por gravedad a lo largo del límite fronterizo entre México y Estados Unidos en territorio estadounidense, elcanal transporta un promedio de 320 000 m3 de agua al año para dar servicio al valle Imperial y de Coachella. El CTA está diseñado para una capacidad de flujo de 429.14 m^3⁄s, esta capacidad comprende de la zona de desazolve (Desilting Zone) a la SIPHON drop, 23.6 kilómetros río abajo. En la zona de SIPHON drop, la capacidad se reduce a 372.50 m^3⁄s para los próximos 9.6 kilómetros hasta la zonaPilot Knob, donde la capacidad del CTA es de 287.55 m^3⁄s para los próximos 24.9 kilómetros hasta la CAIDA N º 1, donde da inicio el canal de Coachella. Desde la CAIDA N º 1, el CTA sigue con rumbo al oeste en paralelo a la frontera con México por otros 70.8 kilómetros, durante este recorrido el flujo tiene una reducción gradual de su capacidad de 219.59 m^3⁄s a 75.18 m^3⁄s. En este punto, el canalse conecta con el Canal de Westside a unos 16 kilómetros al oeste de Calexico, California (Lo que suma un total aproximado de 128.70 kilómetros desde la Presa Imperial).
Especificaciones generales del CTA (tabla 1)(fuente IID).
Dimensiones
Largo total 128.74 Km
Ancho 45 – 60 m
Profundidad 2 – 6 m
Caída Total 53 m
Capacidad flujo (promedio)
De la presa IMPERIAL a la planta eléctrica delSIPHON 429.14 m^3⁄s
De la planta eléctrica SIPHON a Pilot Knob 372.50 m^3⁄s
De Pilot Knob a la CAIDA N º 1 287.55 m^3⁄s
De la la CAIDA N º 1 a la CAIDA N º 5 75.18 m^3⁄s

Un total de ocho plantas hidroeléctricas han sido construidas a lo largo del sistema de caídas del CTA. La plantas las describimos de la siguiente manera Caída 1, Caída 2, Caída 3, Caída 4, Caída 5, Pilot Knob, East Highline yDouble Weir todas las plantas son relativamente pequeñas y tienen una capacidad combinada de 58 MW (fuente wikipedia.com).
La tabla 2 muestra la potencia para cada 7 de las 8 plantas instaladas en el CTA, estos cálculos son en base el caudal de diseño del CTA (ver Anexo 1 para detalles de cálculos).
Para efectos de análisis nos enfocaremos en la CAIDA #1 del CTA, tomando en cuenta los datoshistóricos de la USGS (IID) recolectados en el periodo de Octubre del 2004 a Septiembre del 2005, por lo que tenemos la siguiente información (ver Anexo 2 para ver toda la información):
Descarga máxima 168 m³/s, Jul. 21
Descarga mínima 19 m³/s, Dic. 25
Descarga promedio periodo 108 m³/s, Oct./04-Sep./05

Dados los valores anteriores calculamos la generación de energía para el caso...