NOÇÕES GERAIS SOBRE BARRAGENS
E
ESTUDOS PRELIMINARES SOBRE USINAS HIDROELÉTRICAS
Fea-fumec
Novembro 2009
Desafios da Infraestrutura no Brasil
Nov/09
José Augusto Pimentel Pessôa
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Desafios da Infraestrutura no Brasil
Nov/09
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Desafios da Infraestrutura no Brasil
exceto
OECD: Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico
Nov/09
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Estrutura da oferta segundo a natureza primária de geração
Mundo 2006
Nov/09
Fonte: Balanço Energético Nacional 2008
http://www.mme.gov.br/mme
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Estrutura da oferta segundo a natureza primária de geração
Brasil
Nov/09
Fonte: Balanço Energético Nacional 2008
http://www.mme.gov.br/mme
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Conceitos Básicos Gerais
• Barragens
São estruturas artificialmente construídas em vales de rios,
fechando-os
transversalmente
e
proporcionando
armazenamento de água para determinada utilidade.
• Classificação quanto ao uso
– geração de energia;
– abastecimento de água;
– controle de enchentes;
– regularização de cursos d´água;
– irrigação;
–Lazer
Freqüentemente os diversos usos poderão vir a ser
combinados em determinadas situações, chegando-se ao
conceito de “usos múltiplos”.
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Conceitos Básicos Gerais
• Tipos de Barragens
– Terra( homogênea ou zoneada);
– Enrocamento(núcleo de solo ou face de concreto);
– Concreto (gravidade, arco, contrafortes);
– CCR - concreto compactado a rolo.
–-Outros
• Premissas para seleção;
– Geologia e geotecnia (fundação e ombreiras);
–Disponibilidade e qualidade de materiais naturais de construção ;
–Balanço de materiais
Obs: Um mesmo sítio de barragem pode ser propício a mais de um tipo, devendo a
definição ocorrer pela comparação econômica das alternativas possíveis .
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Conceitos Básicos Gerais
• Partes integrantes do aproveitamento Hídrico :
– Estrutura de fechamento (barragem de concreto, terra, enrocamento,
outros)
– Vertedor (controlado por comportas, de soleira livre, tulipa, outros)
– Circuito de adução (tomada de água, canal, túnel, tubulações). O
circuito poderá servir a uma usina hidroelétrica; ETA – Estação de
tratamento de água, sistema de irrigação, etc.
– Casa de força (no caso de usinas hidroelétricas)
O conjunto de obras formado pelas partes integrantes do aproveitamento
tem o nome de ARRANJO GERAL ou LAYOUT.
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Princípios da geração de energia
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Princípios da geração de energia
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Turbinas Hidráulicas – Faixa de operação
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Turbinas Pelton
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Turbinas Pelton
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Turbinas Kaplan
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Turbinas Kaplan Vertical
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Turbinas Kaplan Vertical
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Turbinas Kaplan Horizontal
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Turbinas Francis
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Turbinas Francis
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Turbinas Francis
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Turbinas Bulbo
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Turbinas Bulbo
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23
Unidade Geradora Bulbo
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24
Características dos negócios de energia no Brasil
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25
Classificação das Usinas Hidroelétricas
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Potencial Hidroelétrico de um local
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Potencial Hidroelétrico de um local
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Conceitos Básicos Gerais
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Divisão de queda do Rio Paranapanema
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Seção típica de Barragem de Concreto
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Seções típicas de Barragens de Terra
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Seção Típica da Barragem de Três Marias
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Seção Típica de Barragem de Enrocamento
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Seção de Vertedor Controlado de Ombreira
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Seção de barragem de CCR – concreto compactado a rolo
Vertedor Soleira livre
Seção Transversal
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Vertedor Tipo Tulipa
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Vertedor com Comportas
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Seções típicas de casa de força e tomada d’água
Baixa queda
Média queda
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Alta queda
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas Hidroelétricas
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas Hidroelétricas
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas Hidroelétricas
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas Hidroelétricas
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas Hidroelétricas
ESTUDOS AMBIENTAIS MELHOR DETALHADOS E
DEFINIÇÃO
COMPLETA
DOS
EQUIPAMENTOS
ELETROMECÂNICOS (CONTACTOS COM FABRICANTES).
Inclue:
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas Hidroelétricas
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Inventário - Conhecimento da Bacia Hidrográfica
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Inventário - Conhecimento da Bacia Hidrográfica
C – BACIA HIDROGRÁFICA AINDA NÃO INVENTARIADA
Requer estudos observando a versão mais recente do Manual de
Inventário da Eletrobrás / Aneel datado de 2007.
Para rios de pequeno e médio porte realiza-se “Estudo de
Inventário Hidroelétrico Simplificado”(Usinas até 50 Mw);
Para rios de maior porte, realiza-se “Estudo de Inventário
Hidroelétrico Completo” (usinas maiores que 50 Mw).
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Fases do Inventário
1. Estudos Preliminares
2. Estudos Finais
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Fluxograma dos Estudos Preliminares
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Fases do Inventário
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Fases do Inventário – Estudos Preliminares
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Fases do Inventário – Estudos Preliminares
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Fases do Inventário – Estudos Preliminares
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Fases do Inventário – Estudos Preliminares
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Fases do Inventário – Estudos Preliminares
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Fases do Inventário – Estudos Preliminares
I-
J-
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Fases do Inventário – Estudos Preliminares
K-
L-
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Fluxograma dos Estudos Finais
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Fases do Inventário - Estudos Finais
2. Estudos Finais
Abrange:
Maior detalhamento das informações técnicas referentes a
topografia,
sondagens
e
mapeamentos
geológicos,
hidrometereologia, meio ambiente, dimensionamentos de obras
e equipamentos, usos múltiplos da água, estudos
econômicos/energéticos e seleção final da alternativa de
partição de queda.
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Fases do Inventário - Estudos Finais
2.1
A
B
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Fases do Inventário - Estudos Finais
C
D
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Fases do Inventário - Estudos Finais
E
F
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Fases do Inventário - Estudos Finais
G
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Fases do Inventário - Estudos Finais
H. COMPARAÇÃO E SELEÇÃO DE ALTERNATIVAS
–
–
–
–
–
Índices de custo x benefício (R$ / Mwh);
Avaliação Sócio Econômica e Ambiental;
Comparação das alternativas considerando estes índices;
Definição da alternativa selecionada;
Estudos de motorização
I. RELATÓRIO DOS ESTUDOS FINAIS DE INVENTÁRIO
– Texto, desenho, apêndices e anexos (topográficos,
aerofotogramétricos, hidrometeorológicos, geológicos e
geotécnicos, ambientais)
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Partição de Queda do Rio
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Desenho Típico do Inventário
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Ilha Solteira
Rio Paraná – PI = 3.230 Mw
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Jupiá
Rio Paraná – PI = 1.650 Mw
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Itaipú
Rio Paraná - PI = 12.000 Mw (2ª maior usina do mundo)
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Tucuruí
Rio Tocantins – PI = 8.000 Mw
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