Selección de una alternativa para la gestión de los sedimentos acumulados en el vaso de una represa generadora de energía en Santander

Pinzón Cárdenas, Andrea del Pilar

Selección de una alternativa para la gestión de los sedimentos acumulados en el vaso de una represa generadora de energía en Santander

dc.contributor.advisor	Parra Orobio, Brayan Alexis
dc.contributor.advisor	Oviedo Ocaña, Édgar Ricardo
dc.contributor.author	Pinzón Cárdenas, Andrea del Pilar
dc.contributor.evaluator	Guarín Corredor, Tatiana Constanza
dc.contributor.evaluator	Soto Paz, Jonathan
dc.date.accessioned	2025-06-10T20:16:55Z
dc.date.available	2025-06-10T20:16:55Z
dc.date.created	2025-05-01
dc.date.embargoEnd	2030-05-01
dc.date.issued	2025-05-01
dc.description.abstract	Las centrales hidroeléctricas son cruciales para la generación de energía renovable, pero enfrentan un desafío importante relacionado con la decantación de sedimentos, que reducen la capacidad de almacenamiento de agua y afectan negativamente la producción de energía y la salud de los ecosistemas acuáticos. En el departamento de Santander, existe una Pequeña Central hidroeléctrica la cual capta aguas de un río de relevancia para la región. Esta Pequeña Central hidroeléctrica se enfrenta a serios problemas de sedimentación y acumulación de contaminantes, relacionados con vertimientos realizados a la fuente hídrica provenientes de actividades mineras, domésticas, industriales y agrícolas realizadas en municipios ubicados aguas arriba de la represa. Esta situación ha provocado una pérdida del 64% en su volumen útil de almacenamiento de agua, hecho que ha obligado a realizar desembalses controlados con mayor frecuencia. Aunque estos desembalses permiten la remoción de una cantidad limitada de sedimentos, su eficacia es insuficiente para abordar el problema de manera integral. Además, el proceso puede tener consecuencias adversas para el ecosistema acuático, ya que la concentración de contaminantes en los sedimentos puede resultar en bioacumulación y bioconcentración en los organismos acuáticos, así como también, pueden impactar de manera significativa la operación y el mantenimiento de la central hidroeléctrica. Con el propósito de buscar opciones de solución, en este trabajo se seleccionó una alternativa de gestión para los sedimentos acumulados en el vaso de la represa, para lo cual se efectuaron tres fases metodológicas: i) Caracterización fisicoquímica y microbiológicamente los sedimentos acumulados en el embalse, ii) Análisis de alternativas de gestión de sedimentos de acuerdo con los resultados de la caracterización de sedimentos, las cuales fueron evaluadas a través de un análisis multicriterio, contando con la participación de un grupo focal en el que se ponderaron criterios y subcriterios para cada tecnología, seleccionando la alternativa de mayor ponderación, iii) Evaluación técnica, financiera y ambientalmente la alternativa más viable. En este contexto se encontró que: i) a pesar de los altos contenidos de nutrientes en los sedimentos caracterizados, estos no muestran condiciones tóxicas ni peligrosas para el ecosistema acuático, lo que sugiere que su presencia no interfiere significativamente con las funciones ecológicas del entorno, ii) de acuerdo con los resultados del análisis multicriterio, e información secundaria, se seleccionó la alternativa de mayor ponderación, denominada transferencia continua de sedimentos, iii) posteriormente la evaluación técnica indicó que la alternativa seleccionada permite una remoción de sedimentos de 14,000 m³/mes, logrando una eficiencia operativa óptima en el mes 9 de implementación, en términos ambientales, el estudio reveló que la alternativa no genera impactos significativos sobre el ecosistema circundante, el análisis de viabilidad financiera mostró que el proyecto presenta un alto nivel de rentabilidad, con un Valor Presente Neto (VPN) de $6,572,669.404 y una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 50.38%, con un periodo de recuperación de inversión (PRI) de 1.55 años, lo que asegura la viabilidad del proyecto incluso bajo un esquema de financiamiento mayoritariamente basado en deuda, con una tasa de interés del 15%. Estos resultados no solo muestran la viabilidad técnica de la alternativa seleccionada, sino que también evidencian su rentabilidad económica, garantizando la sostenibilidad y viabilidad del proyecto a largo plazo.
dc.description.abstractenglish	Las centrales hidroeléctricas son cruciales para la generación de energía renovable, pero enfrentan un desafío importante relacionado con la decantación de sedimentos, que reducen la capacidad de almacenamiento de agua y afectan negativamente la producción de energía y la salud de los ecosistemas acuáticos. En el departamento de Santander, existe una Pequeña Central hidroeléctrica la cual capta aguas de un río de relevancia para la región. Esta Pequeña Central hidroeléctrica se enfrenta a serios problemas de sedimentación y acumulación de contaminantes, relacionados con vertimientos realizados a la fuente hídrica provenientes de actividades mineras, domésticas, industriales y agrícolas realizadas en municipios ubicados aguas arriba de la represa. Esta situación ha provocado una pérdida del 64% en su volumen útil de almacenamiento de agua, hecho que ha obligado a realizar desembalses controlados con mayor frecuencia. Aunque estos desembalses permiten la remoción de una cantidad limitada de sedimentos, su eficacia es insuficiente para abordar el problema de manera integral. Además, el proceso puede tener consecuencias adversas para el ecosistema acuático, ya que la concentración de contaminantes en los sedimentos puede resultar en bioacumulación y bioconcentración en los organismos acuáticos, así como también, pueden impactar de manera significativa la operación y el mantenimiento de la central hidroeléctrica. Con el propósito de buscar opciones de solución, en este trabajo se seleccionó una alternativa de gestión para los sedimentos acumulados en el vaso de la represa, para lo cual se efectuaron tres fases metodológicas: i) Caracterización fisicoquímica y microbiológicamente los sedimentos acumulados en el embalse, ii) Análisis de alternativas de gestión de sedimentos de acuerdo con los resultados de la caracterización de sedimentos, las cuales fueron evaluadas a través de un análisis multicriterio, contando con la participación de un grupo focal en el que se ponderaron criterios y subcriterios para cada tecnología, seleccionando la alternativa de mayor ponderación, iii) Evaluación técnica, financiera y ambientalmente la alternativa más viable. En este contexto se encontró que: i) a pesar de los altos contenidos de nutrientes en los sedimentos caracterizados, estos no muestran condiciones tóxicas ni peligrosas para el ecosistema acuático, lo que sugiere que su presencia no interfiere significativamente con las funciones ecológicas del entorno, ii) de acuerdo con los resultados del análisis multicriterio, e información secundaria, se seleccionó la alternativa de mayor ponderación, denominada transferencia continua de sedimentos, iii) posteriormente la evaluación técnica indicó que la alternativa seleccionada permite una remoción de sedimentos de 14,000 m³/mes, logrando una eficiencia operativa óptima en el mes 9 de implementación, en términos ambientales, el estudio reveló que la alternativa no genera impactos significativos sobre el ecosistema circundante, el análisis de viabilidad financiera mostró que el proyecto presenta un alto nivel de rentabilidad, con un Valor Presente Neto (VPN) de $6,572,669.404 y una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 50.38%, con un periodo de recuperación de inversión (PRI) de 1.55 años, lo que asegura la viabilidad del proyecto incluso bajo un esquema de financiamiento mayoritariamente basado en deuda, con una tasa de interés del 15%. Estos resultados no solo muestran la viabilidad técnica de la alternativa seleccionada, sino que también evidencian su rentabilidad económica, garantizando la sostenibilidad y viabilidad del proyecto a largo plazo.
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Recursos Hídricos y Saneamiento Ambiental
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45792
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Maestría en Recursos Hídricos y Saneamiento Ambiental
dc.publisher.school	Escuela de Ingenieria Civil
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Centrales hidroeléctricas
dc.subject	Características de sedimentos de represa
dc.subject	Alternativas de gestión de sedimentos
dc.title	Selección de una alternativa para la gestión de los sedimentos acumulados en el vaso de una represa generadora de energía en Santander
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría