PCH Notícias & SHP News
Ano 16 Revista vol. 61
Nº 02 ABR/MAI/JUN - 2014
Instituto de Recursos Naturais da Unifei realiza primeiro
seminário sobre recursos naturais
UNIFEI´s Natural Resources Institute holds its first seminar on natural resources
Aneel promove debate sobre projeto básico e autorização de PCHs
Aneel promotes debates on SHP basic designs and authorization‫‏‬
ISSN 1676-0220
técnicos
+ Artigos
Technical articles
de eventos
+ Agenda
Events schedule
Publicação apoiada pela Associação
Internacional de Máquinas Hidráulicas
Comitê Diretor do CERPCH
Director Committee
CEMIG / FAPEPE / IEE-USP / FURNAS /
IME / ELETROBRAS / ANEEL / MME
Comitê Editorial
Editorial Committee
Presidente - President
Geraldo Lúcio Tiago Filho - CERPCH/UNIFEI
Editores Associados - Associated Publishers
Adair Matins - UNCOMA - Argentina
Alexander Gajic - University of Serbia
Alexandre Kepler Soares - UFMT
Ângelo Rezek - ISEE/UNIFEI
Antônio Brasil Jr. - UnB
Artur de Souza Moret - UNIR
Augusto Nelson Carvalho Viana - IRN/UNIFEI
Bernhard Pelikan - Bodenkultur Wien - Áustria
Carlos Barreira Martines - UFMG
Célio Bermann - IEE/USP
Edmar Luiz Fagundes de Almeira - UFRJ
Fernando Monteiro Figueiredo - UnB
Frederico Mauad - USP
Helder Queiroz Pinto Jr. - UFRJ
Jaime Espinoza - USM - Chile
José Carlos César Amorim - IME
Marcelo Marques - IPH/UFRGS
Marcos Aurélio V. de Freitas - COPPE/UFRJ
Maria Inês Nogueira Alvarenga - IRN/UNIFEI
Orlando Aníbal Audisio - UNCOMA - Argentina
Osvaldo Livio Soliano Pereira - UNIFACS
Regina Mambeli Barros - IRN/UNIFEI
Zulcy de Souza - LHPCH/UNIFEI
Editorial
Editorial
Regulação
Regulation
Artigos Técnicos 07
Technical Articles
Curtas 32
News
Instituto de recursos naturais da Unifei realiza primeiro seminário de
Recursos Naturais
UNIFEI´s Natural Resources Institute holds its first seminar on
natural resources
TECHNICAL COMMITTEE
Agenda 34
Schedule
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Mauá –
Bibliotecária Margareth Ribeiro- CRB_6/1700
R454
Revista Hidro & Hydro – PCH Notícias & Ship News, UNIFEI/CERPCH,
v.1, 1998 -- Itajubá: CERPCH/IARH, 1998 – v.15, n. 61,abr./jun. 2014.
Expediente
Editorial
Tradução
Revisão
Impressão
06
Aneel promove debate sobre projeto básico e autorização de PCHs
Aneel promotes debates on SHP basic designs and authorization
Prof. François AVELLAN, EPFL École Polytechnique Fédérale de Lausanne,
Switzerland, [email protected], Chair;
Prof. Eduardo EGUSQUIZA, UPC Barcelona, Spain, [email protected], Vice-Chair;
Dr. Richard K. FISHER, VOITH Hydro Inc., USA, [email protected], Past-Chair;
Mr. Fidel ARZOLA, EDELCA, Venezuela, [email protected];
Dr. Michel COUSTON, ALSTOM Hydro, France, [email protected];
Dr. Niklas DAHLBÄCK, VATENFALL, Sweden, [email protected];
Mr. Normand DESY, ANDRITZ Hydro Ltd., Canada, [email protected];
Prof. Chisachi KATO, University of Tokyo, Japan, [email protected];
Prof. Jun Matsui, Yokohama National University, [email protected];
Dr. Andrei LIPEJ, TURBOINSTITUT, Slovenija, [email protected];
Prof. Torbjørn NIELSEN, Norwegian University of Science and Technology, Norway,
[email protected];
Mr. Quing-Hua SHI, Dong Feng Electrical Machinery, P.R. China, [email protected];
Prof. Romeo SUSAN-RESIGA, “Politehnica” University Timisoara, Romania, [email protected];
Prof. Geraldo TIAGO F°, Universidade Federal de Itajubá, Brazil, [email protected].
Editor
Coord. Redação
Jornalista Resp.
Redação
Colaborador
Projeto Gráfico
Diagramação e Arte
04
Geraldo Lúcio Tiago Filho
Camila Rocha Galhardo
Adriana Barbosa MTb-MG 05984
Adriana Barbosa
Camila Rocha Galhardo
Fabiana Gama Viana
Angelo Stano
Net Design
Lidiane Silva
Cidy Sampaio
Trimestral.
Editor chefe: Geraldo Lúcio Tiago Filho.
Jornalista Responsável: Adriana Barbosa – MTb_MG 05984
ISSN 1676-0220
1. Energia renovável. 2. PCH. 3. Energia eólica e solar. 4. Usinas hi_
drelétricas. I. Universidade Federal de Itajubá. II. Centro Nacional de Re_
ferência em Pequenas Centrais Hidrelétricas. III. Título.
Joana Sawaya de Almeida
Patrícia Kelli Silva de Oliveira
Editora Acta Ltda
Hidro&Hydro - PCH Notícias & SHP News
é uma publicação trimestral do CERPCH
The Hidro&Hydro - PCH Notícias & SHP News
is a three-month period publication made by CERPCH
Tiragem/Edition: 6.700 exemplares/issues
contato comercial: [email protected] / site: www.cerpch.org.br
Av. BPS, 1303 - Bairro Pinheirinho
Itajubá - MG - Brasil - CEP: 37500-903
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Fax/Tel: +55 (35)3629 1443
Universidade Federal de Itajubá
ISSN 1676-0220
00061
9 771676 022009
3
EDITORIAL
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014
Dear readers,
Prezado Leitor,
Nas últimas décadas o setor elétrico brasileiro vem sofrendo com a falta
de incentivo por parte do governo, algumas fontes de geração de energia vêm
sendo incentivadas em detrimento de outras. É o caso da geração elétrica
a partir de hidrelétricas e principalmente a geração por meio de pequenas
centrais, fontes essas que pouco receberam investimentos.
Desta forma, desde 2000 o setor buscou como alternativa o estímulo às
atividades de pesquisas e Desenvolvimento (P&D). Esse estímulo resultou na
Lei 9.991/2000 fazendo com que empresas do setor realizem investimentos
mínimos em atividades de pesquisas. Assim, a Agência Nacional de Energia
Elétrica (Aneel) vem buscando avaliar a abrangência da rede de pesquisa.
Investimento em geração descentralizada com aplicação de redes
inteligentes, aliadas à fontes renováveis de energia são algumas das ações
que tem sido intensificadas nos últimos anos e implantadas pelo setor,
visando à melhorar a interação entre geração, transmissão e distribuição.
Entretanto, nos últimos tempos o setor tem vivido fases de incertezas
geradas por incertezas regulatórios que resultou na redução de investimentos
agravadas pela estiagem severa que atinge o país nos últimos meses.
Todas estas dificuldades refletem nas diferentes áreas do setor de energia
elétrica brasileiro. Os percalços que o CERPCH tem encontrado para manter
a publicação da revista Hidro&Hydro - PCH Notícias & SHP News refletem no
novo arranjo da revista, agora concentrada em publicação de artigos técnicos
e com pouco anunciantes, é um dos reflexos da atual situação de mercado.
Oxalá esta onda passe rápido e que não ganhe em intensidade. A
esperança está nas chuvas que, por mais que tardem deverão cair antes
que este ano finde.
Geraldo Lúcio Tiago Filho
In the last few decades, the Brazilian energy sector has been suffering
a lack of incentives from the government and there are energy sources that
have been stimulated in detriment to others. This is the case of hydropower
generation, especially small hydropower, the source which receives the least
amount of investment.
Thus, since 2000, the Brazilian sector has sought the alternative of
stimulating research and development (R&D) activities. This stimulus
resulted in Law 9.991/2000, causing companies in the sector to make
minimal investments in research activities.
Investing in decentralized generation with smart grid application, along
with renewable energy resources are some of the actions which have been
intensified in the last few years, in order to improve generation, transmission
and distribution interactions.
However, lately, the sector has gone through times of uncertainty caused
by regulatory uncertainties, resulting in the reduction of investments,
aggravated by the severe drought that has affected the country over the
last few months.
All of the difficulties are reflected in different areas of the Brazilian
energy sector. CERPCH has struggled in order to keep publishing the
magazine Hidro&Hydro - PCH Notícias & SHP News, reflected in the new
layout of the magazine, now focused in the publication of technical papers
and few advertisers. A reflex to the current market situation.
May this wave quickly pass and not gain intensity. There is hope that the
rain, albeit late, should fall by the end of the year.
Geraldo Lúcio Tiago Filho
Apoio:
IAHR DIVISION I: HYDRAULICS
TECHNICAL COMMITTEE: HYDRAULIC MACHINERY AND SYSTEMS
4
5
REGULAÇÃO/REGULATION
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014
ANEEL PROMOVE DEBATE SOBRE PROJETO BÁSICO E AUTORIZAÇÃO DE PCHS
ANEEL PROMOTES DEBATES ON SHP BASIC DESIGNS AND AUTHORIZATION
por Adriana Barbosa No dia 23 de abril a Agencia Nacional de Energia Elétrica –
Aneel promoveu em Brasília, um Fórum para debater os aspectos
legais e regulatórios que orientam os processos de realização de
projeto básico e autorização de pequenas centrais hidrelétricas –
PCHs no sistema elétrico brasileiro.
Temas como os procedimentos para registro, elaboração, aceite,
análise, seleção e aprovação de projetos básicos de PCHs, bem
como relacionados à sua outorga de autorização já amplamente
debatidos com a sociedade e que constam na resolução normativa
nº 343/2008 foram debatidos no evento que objetivou discutir os
avanços e oportunidades de aprimoramento às normas que regem
a exploração de PCHs no Brasil.
Sob a coordenação do Superintendente de Gestão e Estudos
Hidroenergéticos (SGH) – Aneel, Odenir José dos Reis, o evento
reuniu mais de duzentos representantes compostos por projetistas,
investidores, órgãos ambientais e associações de classe que
participaram dos quatro painéis divididos pelos temas: Panorama
atual das PCHs no Brasil; Panorama atual e desafios futuros para
o Licenciamento Ambiental de PCHs; Aspectos técnicos relevantes
a serem considerados no aproveitamento adequado do potencial
hidráulico e Associações.
Translation: Joana Sawaya de Almeida
In Brasilia, on April 23rd, the National Electric Energy Agency
– Aneel promoted a Forum to debate the legal and regulatory
aspects that guide the undertaking of small hydropower plant
basic design and authorizations within the Brazilian electric
sector.
Topics were debated, such as the registration, elaboration,
acceptance, analysis, selection and approval procedures of
SHP basic designs. The heavily and socially debated topics of
granting authorizations and the proposal of Resolution 343/2008
were also debated during the event, where the objective was to
discuss advancements and opportunities of improving the norms
that regulate the exploitation of SHPs in Brazil.
With the Hydro-energetic Studies and Management Superintendent (SGH) - Aneel, Odenir José dos Reis, the event reunited
more than two hundred representatives, including designers,
investors, environmental organs and class associations. All of
whom participated in four panels divided into the following topics: Current outlook for SHPs in Brazil; Current outlook and future challenges for SHP Environmental Licensing; Relevant technical aspects to be considered about the proper use of hydraulic
potential; and Associations.
Movidos por desafios
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[email protected]
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Usinas Hidrelétricas e Subestações
6
Technical Articles Seccion
TECHNICAL ARTICLES
CONTROLE DE FREQUÊNCIA DO GERADOR DE INDUÇÃO EM OPERAÇÃO ISOLADA, UTILIZANDO LÓGICA BINÁRIA ....................... 7
INDUCTION GENERATOR ISOLATED OPERATION CONTROL FREQUENCY , USING BINARY LOGIC
Getúlio Ribeiro Marques, Lucas Henrique Simões, José Manuel Esteves Vicente, José Carlos Grilo Rodrigues,
Délvio Franco Bernardes, Angelo José Junqueira Rezek, Alexandre Viana Braga
AÇÕES PREVENTIVAS DE MITIGAÇÃO DE UMA POSSÍVEL INFESTAÇÃO PELO LIMNOPERNA FORTUNEI O CASO DO CONSÓRCIO CONSTRUTOR DA UHE RETIRO BAIXO..............................................................................................15
PREVENTIVE MITIGATION ACTIONS FOR A POSSIBLE LIMNOPERNA FORTUNEI INFESTATION THE RETIRO BAIXO HYDROELECTRIC POWER PLANT CASE
Deborah. Montenegro. C. F. Albuquerque, Gabriel Villela Torquato, Thiago Villela Torquato, Ana Alice Cesário
EVALUATION OF MAXIMUM, AVERAGE, AND MINIMUM DETACHMENT SPEEDS FOR THE LIMNOPERMA
FORTUNEI ENCRUSTED AT STEEL SUBSTRATE....................................................................................................................... 20
A. L. P. CASTRO, C.B. MARTINEZ, E. M. F. VIANA, M.T.C. FARIA
ARTIGOS TÉCNICOS
ESTUDO DO ASSOREAMENTO DO RESERVATÓRIO DA PCH PIPOCA – MG E CARACTERIZAÇÃO
GRANULOMÉTRICA DOS SEDIMENTOS DEPOSITADOS ...........................................................................................................24
SEDIMENTATION STUDY OF PCH PIPOCA RESERVOIR - MG AND CHARACTERIZATION
OF PARTICLE SIZE OF DEPOSITED SEDIMENTS
MINHONI, R. T. A., ROMAN, E. A., BRITO, G. C. M., AZEVEDO, R. F.
IAHR DIVISION I: HYDRAULICS
TECHNICAL COMMITTEE: HYDRAULIC MACHINERY AND SYSTEMS
Classificação Qualis/Capes
B5
B4
ENGENHARIAS I; III e IV
Biodiversidade
Interdisciplinar
Áreas de: Recursos Hídricos
Meio Ambiente
Energias Renováveis
e não Renováveis
A revista está indexada no DOI sob o prefixo 10.14268
ISSN 1676-0220
7
ARTIGOS TÉCNICOS
CONTROLE DE FREQUÊNCIA DO GERADOR DE INDUÇÃO
EM OPERAÇÃO ISOLADA, UTILIZANDO LÓGICA BINÁRIA
CONTROLE DE FREQUÊNCIA DO GERADOR DE INDUÇÃO
EM OPERAÇÃO ISOLADA, UTILIZANDO LÓGICA BINÁRIA
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Getúlio Ribeiro Marques, 1Lucas Henrique Simões, 1José Manuel Esteves Vicente,
Eosé Carlos Grilo Rodrigues, 1Délvio Franco Bernardes, 1Angelo José Junqueira Rezek, 1Alexandre Viana Braga
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RESUMO
Este artigo apresenta um estudo para a solução do problema de estabilidade da frequência em regime permanente de um gerador
conectado a uma carga, utilizando um controle por lógica binária. O fluxo de potên-cia ativa na carga influencia na frequência de
tensão gerada pela máquina; no estudo em questão, um gerador de indução assíncrono. Para garantir que esta frequência permaneça
constante frente a variações de cargas, será usada uma carga lastro, cuja potência será controlada por uma lógica binária.
PALAVRAS-CHAVE: gerador de indução; Controle de frequência, lógica binária, carga lastro.
INDUCTION GENERATOR ISOLATED OPERATION
CONTROL FREQUENCY , USING BINARY LOGIC
ABSTRACT
This paper presents a study for the solution of the problem of stability of the steady state frequency of a generator connected to a load,
by using a binary logic control. The active power flowing in the load influence the frequency of voltage generated by the machine; in
the present study, an asynchronous induction generator. To ensure that this frequency remains constant against variations of loads, it
will be used one ballast load, whose power is controlled by a binary logic.
KEYWORDS: Induction generator; frequency control, binary logic, ballast load.
1. INTRODUÇÃO
1.1. Sistema de geração
Um sistema elétrico de potência deve garantir o suprimento
de energia às cargas de forma confiável e ininterrupta. Além de
garantir a continuidade do fornecimento de energia, o sistema
elétrico deve atender a condições mínimas para uma operação
adequada, como os níveis do sinal de tensão, em amplitude e
frequência.
Com o rápido avanço tecnológico e consequente sofisticação
de equipamentos eletroeletrônicos, a faixa de tolerância à
variação de tensão e frequência tem diminuído cada vez mais.
Sabe-se de estudos referentes à estabilidade angular do
rotor, que impactos referentes a variações de potência ativa
nas cargas resultam em variação da velocidade angular do
rotor da máquina geradora e, consequentemente, variação da
frequência, conforme mostra a equação (1), para uma máquina
síncrona.
Os sistemas de geração comumente utilizados consistem em
um gerador elétrico acoplado a um eixo motor, que fornece a
energia mecânica necessária para a conversão em energia elétrica
pelo gerador. Três tipos de máquinas elétricas podem funcionar
como geradores tradicionais: máquina de indução assíncrona,
máquina síncrona e máquina de corrente contínua.
Como gerador, a máquina síncrona é a mais utilizada,
apresentando maior facilidade de controle de potência gerada,
tensão e frequência.
A máquina de corrente contínua foi, por muito tempo,
bastante utilizada como gerador, entretanto, devido ao custo
relativamente elevado destas e com o advento dos retificadores
estáticos a estado sólido, esta máquina encontra-se cada vez
mais em desuso como gerador.
Já a máquina de indução assíncrona é bastante utilizada como
motor devido sua simplicidade, robustez e custo relativamente
baixo. Esta máquina também pode operar como gerador sob
determinadas condições. A máquina assíncrona atuando como
gerador não gera potência reativa, pelo contrário, consome
reativo, por esta razão é necessário a utilização de um banco de
capacitores para um sistema de geração isolado.
(1)
Onde,
ω: velocidade angular
ωs:velocidade síncrona
H: tempo de inércia da máquina
Pm:Potência mecânica
Pe: Potência elétrica
O presente trabalho propõe um sistema de controle de
frequência aplicável a um sistema de geração com o objetivo
de melhorar a qualidade da energia gerada. Este sistema atua
colocando ou retirando uma carga auxiliar, chamada carga
lastro, de modo a manter a potência elétrica vista pelo gerador
constante. Este controle atuará por meio de uma lógica binária.
1.2. Sistema de controle
Um sistema de controle consiste em um dispositivo ou um
conjunto de dispositivos que comandam o comportamento de um
sistema qualquer. Dois tipos de controle podem ser definidos:
controle em malha aberta e controle em malha fechada.
No controle em malha aberta, o sinal de entrada é pré-fixado
ou pré-programado e as respostas do sistema não influenciam
no comportamento do controle.A figura 1 representa o diagrama
básico de um sistema de controle em malha aberta.
UNIFEI/Instituto de Sistemas Elétricos e Energia (ISEE), Av. BPS 1303 Cx.Postal : 50 CEP: 37500-903 Itajubá - MG, e-mail: [email protected]
1
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HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 60 (1), JAN,FEV,MAR/2014, DA PÁG. 08-13
TECHNICAL ARTICLES
CONTROLE DE FREQUÊNCIA DO GERADOR DE INDUÇÃO
EM OPERAÇÃO ISOLADA, UTILIZANDO LÓGICA BINÁRIA
PROCESSO
(PLANTA)
Sinal de Controle
u(t)
de referência. De acordo com o valor do desvio, o controlador
atua com o objetivo de corrigi-lo, enviando sinais lógicos binários
para chaves estáticas tiristorizadas, aumentando ou diminuindo
a potência ativa absorvida pela carga lastro, conforme a
necessidade.
O número de arranjos de cargas define a quantidade de
combinações possíveis para a potência total absorvida pela carga
lastro, conforme a equação (2), onde n é o número de arranjos
de carga disponível.
Saída
y(t)
Fig.1: Sistema de controle em malha aberta
Já no sistema de controle em malha fechada, a ação do controle
é dependente da saída. Deste modo, a saída é constantemente
monitorada e seu valor é comparado com o sinal de entrada
ou referência gerando um erro ou desvio. Este processo é feito
através de uma malha de realimentação da saída para a entrada.
O dispositivo que utiliza o sinal de erro para determinar ou
calcular o sinal de controle a ser aplicado ao processo é chamado
de controlador ou compensador. A figura 2 representa o diagrama
básico de um sistema de controle em malha fechada.
r(t)
+
sinal de referência
e(t)
-
sinal de erro
u(t)
Controlador
sinal de
controle
Processo
y(t)
n° combinações= 2n
(2)
Usaram-se, neste projeto, quatro arranjos trifásicos de
lâmpadas para a carga lastro, com suas potências distribuídas de
acordo a expressão (3).
(3)
Onde,
Pa:Potência do arranjo a
Pt:Potência total da carga lastro
saída
realimentação
Fig.2: Sistema de controle em malha fechada.
1.3. Carga Principal e carga lastro
A carga principal é um elemento que tem como finalidade
a absorção da energia gerada, exercendo a função para a qual
foi projetada, gerando trabalho das mais diversas formas, calor,
movimento, iluminação, etc. Já a carga lastro é projetada para
absorver energia gerada, porém, com a finalidade de manter a
potência ativa vista pelo gerador sempre constante.
2. METODOLOGIA
Para o sistema de geração, utilizou-se um gerador de indução
assíncrono acionado por um motor de corrente contínua, que
tem velocidade controlada por tiristores. A figura 3 mostra as
máquinas utilizadas para o sistema de geração.
Fig.3: Sistema de geração composto por um motor CC e um gerador de
indução.
O controle de frequência foi feito por um sistema de malha
fechada, conforme a figura 2. O sistema coleta informações
da frequência gerada pela máquina e compara com um valor
Partindo de uma potência trifásica total de 600[W], encontrouse a potência para cada arranjo da carga lastro, cujos resultados
foram: P1 = 320[W]; P2 = 160[W]; P3 = 80[W]; P4 = 40[W].
A carga lastro foi formada por quatro arranjos trifásicos de
lâmpadas, sendo cada um formado por uma combinação de
lâmpadas de modo a formar cargas de potência trifásica de
45[W], 75[W], 141[W] e 300[W].
Inicialmente foi ajustado o microprocessador para realizar cada
variação de carga em um tempo de 500 [ms], já que era esperada
uma resposta rápida da frequência com a variação de carga.
O uso de lâmpadas como carga lastro foi escolhida para obter
um resultado visual do controle, e as potências foram limitadas
aos valores comerciais disponíveis. Na prática, podem-se usar
resistores e obter quaisquer valores de potência.
A contagem binária se da conforme mostraa Tabela 1, em que
zero (0) indica que o conjunto de lâmpadas está desligado e um
(1) que elas estão ligadas. Como pode ser observado, há quinze
combinações possíveis para a carga lastro.
Tabela 1: Possíveis combinações para a carga lastro.
Número Binário
Número
Decimal
300[W]
141[W]
75[W]
45[W]
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
0
3
0
0
1
1
4
0
1
0
0
5
0
1
0
1
6
0
1
1
0
7
0
1
1
1
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0
9
1
0
0
1
10
1
0
1
0
11
1
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12
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0
13
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ARTIGOS TÉCNICOS
A lógica do controlador foi escrita em um microcontrolador
AVR ATMEGA8. Trata-se de um microcontrolador de 8 bits, com
baixo consumo e com capacidade de executar uma instrução por
ciclo de relógio devido à conexão direta com seus 32 registradores
gerais e com uma frequência de funcionamento numa faixa de 0
a10 MHz.
Para a inserção do microcontrolador, montou-se o circuito
eletrônico mostrado na figura 4, em uma placa de circuito impresso.
Realizou-se também sua simulação no software Proteus.
CONTROLE DE FREQUÊNCIA DO GERADOR DE INDUÇÃO
EM OPERAÇÃO ISOLADA, UTILIZANDO LÓGICA BINÁRIA
o intervalo especificado, um novo sinal lógico 1 é enviado para
a chave estática correspondente a carga de 75[W] e um sinal 0
(zero) para a chave estática da carga de 45[W] (ver tabela 1).
Este processo repete-se até que a frequência esteja dentro do
intervalo de referência.
Os LED’s ligados aos pinos 11, 12 e 13 sinalizam a condição
atual do sistema. O LED vermelho indica uma frequência acima
do intervalo especificado, o LED amarelo uma frequência abaixo
do intervalo especificado e o LED verde uma frequência dentro do
intervalo de referência. A figura 5 mostra a placa montada com
o circuito da figura 4.
Fig.5: Placa eletrônica para controle de frequência
Por fim, montou-se o sistema completo para o estudo e
verificação do sistema de controle, como ilustrado na figura 6.
Fig.4: Circuito eletrônico para controle de frequência
Um transformador 220[V]/ ±9[V] recebe a onda de tensão
diretamente dos terminais do gerador. Este sinal, através de uma
ponte retificadora de quatro diodos e reguladores de tensão de
+5[V] e -5[V], geram dois sinais de corrente contínua, um de
+5[V] e outro de -5[V], usados para alimentar o microcontrolador
e o amplificador operacional 741.
O mesmo sinal alternado de 9[V] do secundário do transformador é também enviado ao circuito do amplificador operacional
741, que transforma a onda senoidal em uma onda quadrada de
mesma frequência e sem a parte negativa. Esta onda é enviada
para o pino 14 do microcontrolador.
A programação do microcontrolador foi feita na linguagem
Pascal. Através de um contador de 16 bits com frequência de “clock”
de 10[MHz] dividido por 64, o sinal de entrada é comparado com
o sinal do“clock”, que vai avançando sua contagem sempre que
o sinal de entrada estiver no seu valor de “alto”. A frequência da
tensão é dada pela expressão (4), com uma precisão de 0,1[Hz].
(4)
Onde,
Valor do contador à valor da contagem do contador.
O valor de frequência é então comparado com um intervalo
de referência. Se a frequência lida estiver acima da faixa de
frequência especificada, um sinal lógico 1 é enviado a uma das
chaves estáticas, ligando a carga lastro de 45[W]. Se na próxima
leitura de frequência for constatado um valor ainda maior do que
10
Fig.6: Sistema completo montado para estudo do controle de frequência
As chaves trifásicas da figura 6 representam os relés de estado
sólido ou chaves estáticas, que são componentes eletrônicos
totalmente em estado sólido, ou seja, não possuem elementos
mecânicos ou qualquer tipo de peça móvel. A utilização destes
dispositivos elimina a utilização de contatores mecânicos, que se
desgastam ao longo do tempo. A figura 7 mostra um dos relés de
estado sólido utilizados no sistema.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 08-14
CONTROLE DE FREQUÊNCIA DO GERADOR DE INDUÇÃO
EM OPERAÇÃO ISOLADA, UTILIZANDO LÓGICA BINÁRIA
TECHNICAL ARTICLES
Tabela 2: Medidas de tensão e frequência sem controle.
Carga plena (650[W])
Tensão [V]
213,30
Frequência [Hz]
54,35
Carga de 550[W]
Tensão [V]
224,45
Frequência [Hz]
54,59
Carga de 500[W]
Tensão [V]
233,40
Frequência [Hz]
55,07
Carga de 450[W]
Tensão [V]
245,00
Frequência [Hz]
55,25
Sem carga
Fig.7: Relé de estado sólido
Tensão [V]
269,15
Frequência [Hz]
56,56
3. ANÁLISE E RESULTADOS
Verificou-se o funcionamento das chaves estáticas conectando
a chave entre a rede elétrica e uma carga trifásica composta
por lâmpadas ligadas em delta. Ao aplicar um sinal de tensão
continua de +5[V] em seu terminal de entrada, verificou-se a
energização das lâmpadas.
Os primeiros testes foram realizados a fim de verificar
o funcionamento do sistema de controle e ajustar seus
parâmetros.
Inicialmente, o controle foi ajustado para manter a frequência
na faixa entre 59,5[Hz] e 60,5[Hz]. Porém, não foi possível operar
o gerador com esta frequência sem que a tensão se elevasse
muito, uma vez que o sistema não dispunha de uma malha de
controle de tensão, apenas controle de frequência. Ajustou-se,
então, o sistema para uma frequência próxima a 54[Hz].
Ao realizar os primeiros testes com o sistema de controle
observou-se certa instabilidade no sistema. Quando parte
da carga principal era retirada, o sistema de controle atuava,
acionando as cargas lastros de acordo com as combinações
binárias da tabela 1. Porém, em alguns ensaios o sistema não
conseguia encontrar uma combinação e se manter nela, e outras
vezes,observou-se variações muito bruscas na tensão da carga,
fazendo com que o sistema de controle desligasse.
Tais instabilidades podem ser resultados do tempo ajustado
entre cada variação binária, da faixa de ajuste da frequência de
referênciae ainda da inexistência de uma malha de controle de
tensão.
Com intuito de diminuir tais instabilidades foram feitas
alterações no controle, elevando ointervalo detempo entre cada
variação da carga lastro, de 500[ms] para 2 [s], e reduzindo
a frequência da tensão aplicada a carga, de modo a ficar mais
próxima ao valor de ajuste (54,0 [Hz]).
Realizaram-se então duas análises a fim de verificar o
controle de frequência: um ensaio sem controle e um ensaio
com controle.
3.1. Ensaio sem controle de frequência.
Para o ensaio sem controle ajustou-se o sistema de geração
para carga plena com uma frequência e tensão próximas a 54[Hz]
e 220[V]. Foram feitos vários chaveamentos da carga e verificado
os valores de tensão e frequência para cada uma, sendo os dados
exibidos na tabela 2.
Pode ser observado na tabela 2 que a frequência e a tensão
variam significativamente com a mudança de carga.
3.2. Ensaio com controle de frequência.
Do mesmo modo, para o ensaio com controle, ajustou-se
o sistema de geração para carga plena com uma frequência
e tensão próximas a 54[Hz] e 220[V]. Foram feitos vários
chaveamentos da carga principal, verificando o controle por meio
da carga lastro, e anotado os valores de tensão e frequência para
cada uma, sendo os dados exibidos na tabela 3.
Tabela 3: Medidas de tensão e frequência com controle.
Carga plena (650[W])
Tensão [V]
201,40
Frequência [Hz]
54,35
Carga de 550[W]
Tensão [V]
210,45
Frequência [Hz]
54,45
Carga de 500[W]
Tensão [V]
216,00
Frequência [Hz]
54,55
Carga de 450[W]
Tensão [V]
214,59
Frequência [Hz]
54,38
Sem carga
Tensão [V]
228,55
Frequência [Hz]
54,59
Como pode ser observado na tabela 3, no sistema com
controle, a frequência se mantém praticamente constante,
havendo uma pequena variação entre as variações de carga.
A variação da tensão também é reduzida em comparação ao
sistema sem controle, porém ainda é uma variação significativa.
Esta variação de tensão deve-se ao fato de não haver uma malha
para controle de tensão para o sistema.
As figuras 8 a 14 mostram as fotos tiradas durantes os ensaios
falados anteriormente.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 08-14
11
ARTIGOS TÉCNICOS
Fig.8: Carga utilizada
CONTROLE DE FREQUÊNCIA DO GERADOR DE INDUÇÃO
EM OPERAÇÃO ISOLADA, UTILIZANDO LÓGICA BINÁRIA
Fig.12: Combinação da carga lastro
Fig.9: Combinação da carga lastro
Fig.13: Combinação da carga lastro
Fig.10: Combinação da carga lastro
Fig.14: Placa mantendo a frequência dentro da faixa ajustada (led verde aceso)
Fig.11: Combinação da carga lastro
12
Outra solução viável para o problema da estabilidade da
frequência é por meio de um controle contínuo, onde o sistema de
controle atue no ângulo de disparo de tiristores em antiparalelo
para aumentar ou diminuir a potência absorvida pela carga lastro.
Também, foi implementado um controle continuo em
laboratório, onde se observou uma injeção de corrente com
componentes harmônicas no sistema.
Para o sistema de controle discreto, foi observada a tensão
aplicada à carga por meio de um osciloscópio. Através da forma
de onda apresentada na figura 15 pode-se notar a uma tensão
praticamente sem harmônicos.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 08-14
CONTROLE DE FREQUÊNCIA DO GERADOR DE INDUÇÃO
EM OPERAÇÃO ISOLADA, UTILIZANDO LÓGICA BINÁRIA
TECHNICAL ARTICLES
A máquina primária utiliza dois reostatos para seu acionamento: um é o reostato de campo para o controle da corrente de
campo, e o outro é o reostato demarrador. Ambos são de fabricação ELETROMÁQUINAS ANEL S/A. Seus dados estão na tabela 5:
Tabela 5: Dados dos reostatos para acionamento da máquina
primária
Reostato de campo
Fig.15: Forma da tensão na carga para o sistema com controle discreto
de frequência
A forma de onda praticamente livre de harmônicos devese ao fato dos tiristores das chaves estáticas conduzirem com
ângulo de zero grau, ou seja, só há dois estados para as chaves:
ligado ou desligado.
4. CONCLUSÃO
Com o trabalho realizado, constata-se a importância e dificuldade em se obter uma frequência na tensão gerada estável em
sistemas de geração isolados. O sistema de controle utilizando
lógica binária e chaves estáticas mostrou-se eficaz em relação
ao um sistema chaveado com contatores mecânicos por não
apresentar desgastes ao longo do tempo. Outra vantagem desse
sistema foi a não introdução de correntes harmônicas em relação a um sistema de controle contínuo, que atua no ângulo de
disparo de tiristores para controlar a frequência.
O controle utilizado atua apenas na frequência, havendo
variações na tensão durante os ensaios. Sendo assim, pode-se
pensar na utilização de um controle de tensão em paralelo com o
de frequência, de modo a aumentar a qualidade da energia gerada.
Como continuação deste trabalho, pretende-se implementar um
sistema de controle similar, empregando também lógica binária,
mas com controle de tensão, ao invés de controle de frequência,
este controle a ser implementado, mais adequado, para utilização
em gerador de indução, operação isolada.
ANEXO
DADOS DAS MÁQUINAS E BANCO DE CAPACITORES
A.1) Máquinas
A Máquina primária utilizada no acionamento do gerador de
indução é um motor de corrente contínua, e possui os dados
mostrados na tabela 4.
Tabela 4: Dados da máquina primária
Fabricante
ELETROMÁQUINAS ANEL S/A
Tipo
CG1-4
Potência
1,7 [kW]
Tensão nominal de armadura
220 [V]
Rotação
1500 [RPM]
Corrente nominal de armadura
7,72[A]
Corrente de campo máxima
0,6[A]
Reostato demarradopr
Potência
300[W]
Tipo
ESP
Corrente máxima
650[mA]
Numero
9794
Resistência
0-700 [Ω]
Potência
1,7[kW]
Tensão
220[V]
Corrente
10[A]
Resistência
22[Ω]
Regime de funcionamento
Partida
Ano de fabricação
1965
A tabela 6 ilustra os dados do gerador de indução.
Tabela 6: Dados do gerador de indução
Motor de indução usado como
gerador Fabricante
EBERLE
Tipo
AS 90L
Potência
1,2[CV]
Tensão
220[V]
Corrente Nominal
3,6[A
Frequencia
60[Hz]
Rotações por minuto
1740[RPM]
Isolação
F
Proteção
IP44
A.2) Banco de capacitores
Este banco está ligado em delta e tem o total de 30[µF] por
fase.
5. REFERÊNCIAS
• [1] Rezek, A. J. J., “Fundamentos Básicos de Máquinas
Elétricas: teoria e ensaios”,.Synergia, Acta, Editoras, 2011.
• [2] Mendes, P. P. C., “Estudo de Estabilidade de Sistemas
Elétricos”, 2006.
• [3] DatasheetATmega8, ATMEL
• [4] Fitzgerald, A. E.;Kingsley, C. Jr; Kusko, A, “Máquinas
Elétricas”, Mcgraw-Hill do Brasil Ltda, 1997.
• [5] Getúlio Ribeiro Marques; Lucas Henrique Simões “
Controle de frequência do gerador de indução
utilizando
lógica binária”, trabalho final de graduação (TFG), engenharia
elétrica, UNIFEI, outubro, 2013.
• [6] M. G. Simões, F. A. Farret, Alternative Energy Systems,
Design and Analysis with Induction Gernerators, CRC Press,
Taylor & Francis Group, 2a Edição, Flórida, 1995.
• [7] F. A. Farret, M. G. Simões, Integration of Alternative Source
of Energy, IEEE Press John Wiley Interscience, Hoboken, New
Jersey, 2006.
• [8] A. V. Braga, Modelagem, ajuste e implementação de um
sistema de controle de tensão para o gerador de indução,
Dissertação MSc pela Universidade Federal de Itajubá, http://
juno.unifei.edu.br/bim/0031621.pdf, 2002.
• [9] A. V. Braga, A. J. J. Rezek, C. A. D. Coellho, E. C. Bortoni,
V. F. Silva, J. A. Cortez, C. A. M. Pinheiro, “Modelagem, ajuste
e implementação de um sistema de compensação reativa
– SVC: caso prático de aplicação em gerador de indução”,
Congresso Brasileiro de Automática( CBA), Gramado/RS,
2004.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 08-14
13
ARTIGOS TÉCNICOS
• [10]M. Ors, “Voltage control of a self-excited induction
generator”, IEEE International Conference on Automation, Quality
and Testing, Robotics. Vol. 3, pp 281-286, 22-25 May 2008.
• [11] F. D. Wijaia, T. Isobe, K. Usuki, J. A. Wilk, R. Shimada,
“A new automatic voltage regulator of self-excited induction
generator using SVC magnetic energy recovery switch”, IEEE
Power Electronics Specialists Conference, pp 697-703, 15-19
June 2008.
• [12]R. Grumbaum, P. Halvarsson, D. Larsson, P. R.
Jones, “Conditioning of power grids serving offshore wind
farms based on asynchronous generators”, IEEE Second
International Conference on Power Electronics, Machines and
Drives(PEMD), Vol. 1, pp 34-39, 31 March - 2 April 2004.
• [13]I. Barbi, Eletronica de Potencia, Edição do autor,
Florianópolis, 2000.
CONTROLE DE FREQUÊNCIA DO GERADOR DE INDUÇÃO
EM OPERAÇÃO ISOLADA, UTILIZANDO LÓGICA BINÁRIA
• [14]J. M. Chapallaz, J. D. Ghali, P. Eichenberger, G. Fischer,
Manual on Induction Motors Used as Generators, MHPG
Series, 1990.
• [15]F. Fröhr, F. Orttenburger, Introducción al Control
Electrónico, Siemens, Marcombo
• S. A., 1986.
• [16]A. J. J. Rezek, A. V. Braga, A. N. C. Viana, D. M. Medeiros,
“Operação do gerador de indução com controle de tensão e
freqüência”. VI Simpósio Brasileiro sobre Pequenas e Médias
Centrais Hidrelétricas, Belo Horizonte, MG, Brasil, abril 2008.
• [17]T. Ahmed, K. Nishida, M. Nakaoka, L. H. Woo, “SVC and
AC load voltage regulation scheme for DC outputted threephase induction generator”, The 4th International Power
Electronics and Motion Control Conference, (IPEMC), Vol. 3,
pp 1189-1194, 14-16 Aug. 2004.
ANOTAÇÕES
14
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 08-14
AÇÕES PREVENTIVAS DE MITIGAÇÃO DE UMA POSSÍVEL
INFESTAÇÃO PELO LIMNOPERNA FORTUNEI - O CASO
DO CONSÓRCIO CONSTRUTOR DA UHE RETIRO BAIXO
TECHNICAL ARTICLES
AÇÕES PREVENTIVAS DE MITIGAÇÃO DE UMA POSSÍVEL
INFESTAÇÃO PELO LIMNOPERNA FORTUNEI - O CASO
DO CONSÓRCIO CONSTRUTOR DA UHE RETIRO BAIXO
Deborah. Montenegro. C. F. Albuquerque,
2
Gabriel Villela Torquato
2
Thiago Villela Torquato
1
Ana Alice Cesário
1
RESUMO
O mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) é um molusco bivalve de água doce, originário da Ásia [1]. Por possuir crescimento rápido,
alta taxa de fecundidade e adaptabilidade ambiental, além da ausência de predador natural, o Limnoperna fortunei tornou-se uma espécie
invasora de grande sucesso na América do Sul, incluindo o Brasil. A invasão do Mexilhão Dourado trouxe muitos prejuízos ambientais,
ecológicos e econômicos nos locais em que se instalou. Os impactos causados por esse organismo nas Usinas Hidrelétricas do Brasil têm
sido crescentes [2] e diversas ações têm sido adotadas com o intuito de minimizar os custos decorrentes dessa infestação. Mesmo não
tendo sido identificado no rio Paraopeba, MG existe uma possibilidade real de haver uma infestação no local nos próximos anos, devido
em grande parte ao alto trânsito de pescadores que passam pela região. Dentro desse contexto a equipe ambiental da UHE Retiro Baixo
optou por adotar um conjunto de ações visando se preparar para um evento futuro de invasão por esse molusco. Assim, ainda na etapa de
projeto previu-se, a instalação de tubulações para serem embutidas no concreto antecipando a instalação de um sistema de refrigeração
em circuito fechado. Paralelamente a isso se fez um esforço direcionado em atividades de Educação Ambiental e Comunicação Social
em sua área de influência, com o intuito de retardar a introdução do molusco. Outra ação importante foi o início do monitoramento do
Limnoperna fortunei, no rio Paraopeba. Essa ação objetiva a antecipação do combate e controle do mexilhão em caso do início de uma
infestação aumentando a eficiência das ações futuras de mitigação. Assim para o início da operação a UHE Retiro Baixo foi equipada com
dois bioboxes que são periodicamente analisados para a verificação da existência de larvas fixadas. Também foi parcialmente instalado o
sistema de refrigeração fechado, que será finalizado e ativado, caso ocorra a detecção do Limnoperna fortunei.
PALAVRAS-CHAVE: Mexilhão Dourado, Limnoperna fortunei, usinas hidrelétricas, biobox, educação ambiental, circuito de resfriamento
fechado.
PREVENTIVE MITIGATION ACTIONS FOR A POSSIBLE
LIMNOPERNA FORTUNEI INFESTATION - THE RETIRO
BAIXO HYDROELECTRIC POWER PLANT CASE
ABSTRACT
The Golden Mussel (Limnoperna fortunei) is a freshwater bivalve mussel, originated from Asia [1]. Because of its ability of rapid growth,
high fecundity rate, high environmental adaptability and the absence of a natural predator, the Limnoperna fortunei became an invading
species of great success in South America, including Brazil. The Golden Mussel invasion brought a great environmental, ecological and
economical impact where it was introduced. These impacts caused by this organism in the brazilian hydroelectric power plants have been
growing [2] and many actions have been adopted to minimize the impact deriving from the infestation. Although it hasn’t been detected
in the Paraopeba river, MG there is a real possibility that an infestation may occur in the next years, mainly due to the great number
of fishermen working in the area. In this context, the environmental team of the Retiro Baixo Hydroeletric Power Plant decided to take
action in order to be ready for an eventual golden mussel invasion. During the construction project, some additional tubing were included
in the concrete, anticipating a closed cooling systems installation. In the meanwhile a great effort towards Environmental Education and
Social Communication took place in the area, in order to defer the mussel’s arrival. Another important action was the monitoring of the
Limnoperna fortune, in the Paraopeba river. The purpose of this action is to anticipate the Golden Mussel’s control and combat in case the
infestation begins increasing the effectiveness of future mitigation actions. The Retiro Baixo Hydroeletric Power Plant was then equipped
with two bioboxes which are periodically inspected to verify the presence of any fixed mussel larvae. Also, the closed circuit cooler was
partially installed which will be finalized and activated in case the Limnoperna fortunei is detected.
KEYWORDS: Golden Mussel, Limnoperna fortunie, hydroelectric power plant, biobox, environmental education, closed cooling systems.
1. INTRODUCTION
The Limnoperna fortunei (Dunker, 1857), popular known as
golden mussel, is a freshwater mussel bivalve, from southeast
Asia. It was first recorded on South America in 1991 at Bagliardi
beach in the Argentinian littoral area of Rio de la Plata [3]. Its
introduction was probably due to the discharge of ballast water
from merchant ships from Asia [4].
Limnoperna fortunei, lives as a marine mytilids and has a
byssal attachment to solid substrata. In the subtropical region
it exhibits a rapid growth, a short life span and a planktonic
larvae. The adults are dioic, with two-thirds of the population
being female and reproducing at least once or twice a year [5,
6]. The combinations of early sexual maturity, high fecundity,
wide environmental toleration and the absence of effective
competitive interactions allows this specie to be transported and
RETIRO BAIXO ENERGÉTICA SA: Rua Matias Cardoso 63/805-808 – Santo Agostinho, Belo Horizonte, (31)3292-7890, [email protected] [email protected]
RUMO AMBIENTAL Consultoria e Serviços Ltda: R. Lavras 616/101- São Pedro, Belo Horizonte, (31)3221-9459, [email protected] [email protected]
1
2
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 15-19
15
ARTIGOS TÉCNICOS
easily introduced into a new environment. Likewise, it rapidly
colonizes the new environmental, eventually becoming dominant
[7]. In the first 8 years in the South America, L. fortunei, invaded
four countries (Argentina, Uruguay, Paraguay and Brazil) and a
wide variety of environments. It traveled about 240 km per year
from 1991 to 1999 and it appears that the geographic range of
golden mussel is in continuous expansion in South America [8,
9]. In Brazil, it was already found in the states of Rio Grande do
Sul, Santa Catarina, Paraná, São Paulo, Mato Grosso do Sul, Mato
Grosso and Minas Gerais close to the state line of Goiás and São
Paulo [10].
The impact of Limnoperna fortunei in South America involves
both the natural and the human environments [11]. The larvae
and juveniles go inside the water systems they settle and maturate
producing the macrofouling which are incrustations in the pipes,
causing a pipe diameter reduction, pipeline obstruction, flow
velocity reductions due to friction loss, accumulation in empty
valves and pollution of waterways from massive mortality and
filter occlusion [12].
Since the introduction of Limnoperna fortunei in South
America, the number of individuals increased dramatically,
reaching densities of more than 150,000 mussels/m2 [13].
Recently, many steps have been taken to control or decrease the
effects caused by this invasive species. The purpose of this work
is to present ways to prevent the arrival of the golden mussel,
through monitoring and environmental education and plan how
to lessen the impact of Limnoperna fortunei in a Hydroelectric
Power Plant (HPP).
2. MATERIAL AND METHODS
The present study was implemented in the HPP Retiro Baixo,
built at Paraopeba River, 6 km upstream of reservoirs of Três
Marias between the cities of Curvelo and Pompéu in the state of
Minas Gerais. Its dam is 1100 meters long and 44 meters wide
and the reservoir area is 22.58 km2, with an installed capacity
of 82 MW. The power generation is accomplished by means of
two Kaplan turbines. The project was designed and developed
in order to reconcile the use of natural resources with the lowest
environmental impact anticipating already predicted and possible
some future events.
2.1 Monitoring
Given the velocity of dispersion and all natural and economic
problems that the Golden Mussel can cause, in 2006 the HPP
Retiro Baixo added in its Environmental Control Plan, a specific
project to prevent Limnoperna fortunei, since there is no record
of this mussel in this watershed. Therefore, since the beginning
of its implementation, monitoring activities and dissemination
on the municipalities surrounding the project are being
executed. A monitoring program was carried out at four points
at Paraopeba River every three months during the construction
of the hydroelectric power plant and twice a year when already
operational. During this activity, the river banks were inspected
as well as rocks and substrates in which it would be possible
to the Golden Mussel to fix. After the beginning of operation of
Retiro Baixo in 2010, artificial substrates were implanted for
periodic verification.
In August 2011 two bioboxes were installed in the cooling
system entrance after the pre filter. The bioboxes are made of
acrylic sheets, in which water circulates through with controlled
flow (figura 1). This system was built according to the model
presented by Claudi [14], with adaptations by Campos [15] and
is able to detect the presence of larvae of the Golden Mussel
16
AÇÕES PREVENTIVAS DE MITIGAÇÃO DE UMA POSSÍVEL
INFESTAÇÃO PELO LIMNOPERNA FORTUNEI - O CASO
DO CONSÓRCIO CONSTRUTOR DA UHE RETIRO BAIXO
and determine the invasive species density whenever the cooling
system and the reservoir are infested and the acrylic plates are
colonized.
Every three months the collection of the bioboxe’s material is
held for laboratory analysis. It consists on the scraping of acrylic
plates present in each biobox (Figure 1), placement of the fixed
samples in a formaldehyde solution and a laboratory analysis for
the presence of Limnoperna fortunei larvae.
Fig. 1: Biobox installed at HPP Retiro Baixo and the scraping of the acrylic
sheets to be sent for laboratory analysis. Author: Rafael Resck
All vessels arriving to the dam go through an internal and
external visual inspection, to seek for individuals. All accumulated
water in the boat is removed and thrown on the ground, away
from water bodies. Next, cleaning is performed using bleach on
the hull as well as in the boat’s interior compartment used for
living bait and fishing equipment to eliminate small larvae not
noticeable to the naked eye. If the vessel originated from an
infested river, it remains at least two days under direct sunlight,
out of water. These actions prevent the specie’s introduction by
accident in the Paraopeba River.
2.2 Environmental Education
Along with the Golden Mussel monitoring program, the Social
Communication and Environmental Education Program team held
various lectures starting with employees, consultants and visitors
at the plant, who received information on the steps adopted by
HPP Retiro Baixo to prevent the arrival of Limnoperna fortunei.
Five thousand students and teachers from the nearby cities of
Felixlândia and Pompéu were trained in Environmental Education
were informed about the exotic species with focus on the Golden
Mussel, their impact and how to prevent their introduction.
In the city of Pompéu, a lecture was held for fishermen,
environmental police, the State Forest Institute members,
and businesses representatives that could be impacted by the
arrival of the Golden Mussel. The focus of the event was to
draw attention to the rapid spread of the mussel, the need for
prevention and planning methods of combat, in order to diminish
economic losses.
Placards were also posted along the river, ranches, houses,
stalls selling baits in the major highway BR-040, fishing lodges,
the access roads to the Choro waterfall (which is an important
local fishing area in the region), as well as the State Forest
Institute a place where there is a great transit of fishermen.
2.3 Changes in the basic construction project
One of the major concerns in the hydroelectric power plant
operation regarding the appearance of the Limnoperna fortunei is
the damage it causes in the turbines cooling system, the system’s
sub components and the fire prevention pipes system, as they
are hard places to reach. The macrofouling can obstruct the
tubes and turbines causing overheat, and often it is necessary to
replace the damaged equipment.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 15-19
TECHNICAL ARTICLES
Fig. 2: Design of semi-closed cooling, the solid lines correspond to the HPP Retiro Baixo cooling system and the dotted lines to the future semi-closed system if needed
AÇÕES PREVENTIVAS DE MITIGAÇÃO DE UMA POSSÍVEL
INFESTAÇÃO PELO LIMNOPERNA FORTUNEI - O CASO
DO CONSÓRCIO CONSTRUTOR DA UHE RETIRO BAIXO
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ARTIGOS TÉCNICOS
AÇÕES PREVENTIVAS DE MITIGAÇÃO DE UMA POSSÍVEL
INFESTAÇÃO PELO LIMNOPERNA FORTUNEI - O CASO
DO CONSÓRCIO CONSTRUTOR DA UHE RETIRO BAIXO
To avoid damage and problems caused by Golden Mussel in
HPP Retiro Baixo, the environmental team in partnership with
engineering developed a design of a semi-closed cooling system,
which will be installed if the Limnoperna fortunei is detected in the
river or in the bioboxes. The system consists of two cooling towers
and a series of isolated and independent pipes installed during
construction of the plant. The fire-prevention pipe system will also
be connected to this closed system and will only have contact with
the treated water supplied by the cooling towers (figure 2).
3. RESULTS AND DISCUSSION
Given the past record of Limnoperna fortunei, it is possible
to see that the dispersion is slower than anticipated. So far, in
the state of Minas Gerais, the records show that they are only
present in the states border of Goiás and São Paulo, even though
according to Mota [10] there is a spreading in upstream river
Paraná.
Nevertheless, the environmental team’s workshops and
monitoring held by HPP Retiro Baixo was perceived as effective
when on February 5, 2009, a team was mobilized to carry an
inspection in a tugboat rented to HPP Retiro Baixo coming from
Arealva, SP (city on the Tietê River in which the presence of
Golden Mussel was detected). The inspection was conducted
in the tugboat while still fixed in the transporting truck (figure
3). Over sixty Golden Mussel individuals were identified in this
procedure and the larger ones were still alive, even after being
two days out of water. The mussels were manually removed and
the vessel was sprayed with a bleach solution (figure 3). After the
spraying, the tugboat was placed on the ground under the sun,
away from the riverbank suspended by a wooden support and
surrounded by a cofferdam (figure 3). Also, an informative card
about the Golden Mussel was posted on the tugboat, and another
one stating that the vessel should only be placed in the water
after an official government environmental agency inspection.
On 09 September, the vessel was sprayed again with a chlorine
solution. Two days later a State Forest Institute inspector visited
the HPP Retiro Baixo, and after taking note of all procedures
performed by the environmental team, verified its effectiveness
and issued a document releasing the tugboat for use.
In conclusion, these actions prevented a devastating
environmental accident and it is now clear the importance of
implementing environmental programs in places where the
Golden Mussel has not yet been recorded so that its introduction
may be delayed and its dispersion velocity reduced. Places with
large fishermen activity should be targeted by an environmental
education team so that the amateur and professional public
may be well informed and able perform inspections on their own
boats and fishing equipment before placing them on any river. In
addition, we need to think ahead anticipating design changes in
order to reduce the economic impacts that may be caused by the
Limnoperna fortunei.
18
Fig. 3: Tugboat with Golden Mussel inspected and sprayed at HPP Retiro
Baixo.
3. ACKNOWLEDGEMENTS
The authors thank Professor Carlos B. Martinez for his
incentive and comments on the manuscript. The assistance of
Retiro Baixo Energética S.A. is also greatly appreciate.
4. REFERENCES.
• [1] Darrigran, G., 2010, “Summary of the distribution and
impact of the golden mussel in Argentina and Neighboring
countries:, In: Mackie GL, Claudi R (2 Ed.), Monitoring and
control of macrofouling mollusks in freshwater systems (pp.
389-396), Boca Raton: CRC Press.
• [2] Mansur, M. C. D., Santos, C. P., Darrigran, G. A., Heydrich,
I., Callil, C. T. and Cardoso, R. R., 2003, “Primeiros dados
quali-quantitativos do mexilhão-dourado, Limnoperna fortunei
(Dunker, 1857), no delta do jacuí, no lago guaíba e na laguna
dos patos, rio grande do sul, brasil e alguns aspectos de sua
invasão no novo ambiente”, Revista Brasileira de Zoologia,
20, pp 75-84.
• [3] Pastorino, G., Darrigran, G., Martín, S. M. and, Lunaschi,
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nuevo bivalvo invasor en aguas del Río de la Plata”, Neotrópica
39(101-102) pp 34.
• [4] Darrigran, G. and Pastorino, G., 1993, “Bivalvos invasores
en el Río de la Plata, Argentina”, Conmunicaciones de la
Sociedad Malacológica de Ururguay 7 pp 309-313.
• [5] Ricciardi, A., 1998, “Global range expansion of the asian
mussel Limnoperna fortunei (Mytilidae): another fouling
threat to freshwater systems”, Biofouling 13(2) pp 97-106.
• [6] Magara, Y., Matsui, Y., Goto, Y. and Yuasa, A., 2001,
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Water Supply: Reserarch and Technology - AQUA, 50(3) pp
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• [7] Darrigran, G. Penchaszdeh, P. and Damborenea, M.
C., 1999, “The reproductive cycle of Limnoperna fortunei
(Dunker, 1857) (Mytilidae) from a neotropical temperature
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• [8] Darrigran, G., Damborenea, C., Penchaszadeh, P. and
Taraborelli, C., 2003, “Reproductive stabilization of Limnoperna
fortunei (Bivalvia Mytilidae) after ten years of invasion in the
Americas”, Journal of Shellfish Research, 22(1) pp 000-000.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 15-19
AÇÕES PREVENTIVAS DE MITIGAÇÃO DE UMA POSSÍVEL
INFESTAÇÃO PELO LIMNOPERNA FORTUNEI - O CASO
DO CONSÓRCIO CONSTRUTOR DA UHE RETIRO BAIXO
TECHNICAL ARTICLES
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exotic freshwater mussel Limnoperna fortunei (Dunker, 1857)
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• [10] Mota, R. H., Silva, F., Carvalho, N., Cardoso, A., Campos,
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• [12] Avelar, W. E. P., Matim, S. L. and Viana, M. P., 2004,
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• [13] Cataldo, D., Boltovskoy, D. and Pose, M., 2002, “Control
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ANOTAÇÕES
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 15-19
19
ARTIGOS TÉCNICOS
EVALUATION OF MAXIMUM, AVERAGE, AND MINIMUM
DETACHMENT SPEEDS FOR THE LIMNOPERMA FORTUNEI
ENCRUSTED AT STEEL SUBSTRATE
EVALUATION OF MAXIMUM, AVERAGE, AND MINIMUM DETACHMENT SPEEDS
FOR THE LIMNOPERMA FORTUNEI ENCRUSTED AT STEEL SUBSTRATE
A. L. P. Castro,
C.B. Martinez,
3
E. M. F. Viana and
4
M.T.C. Faria.
1
2
ABSTRACT
Golden mussel, or Limnoperna fortunei, is a bivalve mollusk originary from Asia that has been introduced into South America in the
1990´s, probably by ballast water discharged by cargo ships. Nowadays, large golden mussel populations are encountered in the
southern, southeastern, and central-western Brazilian regions. Efficient procedures to combat the presence of this mollusk require
a good knowledge about its behavior and characteristics. An important and not well known characteristic is the detachment flow
speed for golden mussels aggregated at different substrates. The aim of this work is the determination of the minimum, average,
and maximum flow speeds required to detach golden mussel individuals aggregated at steel substrate. Some samples of encrusted
individuals are obtained at laboratory and in field. Part of the tests employ samples obtained from ASTM-36 steel plates that have been
inserted into the lake of UHE Itaipu during twelve months, from September 2009 until August 2010. The laboratory tests use samples
of steel plates, that have been inserted into nylon bags with golden mussels and kept under water for one month, at the Laboratory of
Studies of the Limnoperna fortunei, in Brazil. The experiment results are summarized in several tables presented in this work.
KEYWORDS: Golden mussel, Limnoperna fortunei, Detachment speeds.
1. INTRODUCTION
Golden mussel (Limnoperna fortunei), species described
by Dunker in 1857, is a bivalve mollusk of fresh water, from
Southeast Asia. At South America, this mollusk is considered an
invasive species, since it does not have natural predators neither
parasites and presents physiological and ecological characterisitcs
that favor its fast and efficacious proliferation (DARRIGRAN &
PASTORINO, 1993).
The arrival of the L. fortunei, golden mussel, in South America
was firstly noticed in September of 1991, at Balneario Bagliardi,
located at the estuary of La Plata river, Argentina (PASTORINO
et al., 1993).
In Brazil, the first report of the golden mussel presence was
in 1998, at the delta of the Jacuí river, near to Porto Alegre, Rio
Grande do Sul state. The dissemination of the golden mussel has
occurred at a speed of 240 km/year (DARRIGRAN, 2002). This large
dissemination speed caused the occurrence of the golden mussel in
five countries of South America, Argentina (in 1991), Uruguai (in
1994), Paraguai (in 1997), Brasil and Bolívia (in 1998) (DARRIGRAN
& MANSUR, 2006, DARRIGRAN & DAMBORONEA, 2009).
Due to the mollusk great capability of adaptation to different
environments and high reproduction rate, the proliferation of
the golden mussel has generated strong concerns on Brazilian
environmental agencies.
Besides the ecological damages to aquatic environments,
the golden mussel presence has jeopardized several economical
sectors. Populations of this mollusk have encrusted into water
pipelines, causing the reduction and even the interruption of the
water flow. Water distribution systems, irrigation systems, ship
engines, commercial fishing, water filters, industrial equipments
and hydrolectric power generation have been affected by the
golden mussel (MACKIE & CLAUDI, 2010; DINIZ, 2010).
In hydroelectric power stations, the golden mussel adheres to
hydraulic structures. Due to its dissemination speed, it can easily
reach pipelines and filters, cooling systems, grids and other
equipments. The problems caused by this species are grossly
called “macrofouling”, what are associated with pipeline diameter
reduction and obstruction, water flow speed reduction, which
consequently causes significant head losses, acceleration of the
pipeline corrosion, changes in the water smell and taste, increase
in the cleaning and maintenance frequency, and an expressive
increase is costs (COLARES, et al., 2002; BONAFÉ et al., 2007;
MACKIE & CLAUDI, 2010; ROLLA & MOTTA, 2010).
In order to analyze some options to attack the problems
caused by the golden mussel infestation, this work aims at
evaluating the maximum, minimum, and average flow speeds
capable of provoking the golden mussel detachment from steel
substrates. Several hydraulic structures commonly empoyed
in hydroelectricity generation, irrigation systems, and water
distribution systems are manufactured with commercial steels.
2. METHODOLOGY
The tests performed on field to estimate the detachment speeds
are based on a apparatus mounted with a rectangular cross-section
conduct, with width of 140mm, heigth of 70mm, and length of 380mm,
which is depicted on Figure 1. The metallic specimens are inserted into
the testing section of the apparatus, as shown in Figure 1.
SMARH-UFMG
EE-UFMG
EE-SMARH-UFMG
4
EE/UFMG
1
2
3
20
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Fig. 1: Experimental apparatus
employed in field.
EVALUATION OF MAXIMUM, AVERAGE, AND MINIMUM
DETACHMENT SPEEDS FOR THE LIMNOPERMA FORTUNEI
ENCRUSTED AT STEEL SUBSTRATE
TECHNICAL ARTICLES
For the tests performed at laboratory, an experimental
apparatus with a 1 ½” acrylic pipe is connected to a pumping
circuit, which is composed of a 1 hp Dancor centrifugal pump,
model CHSS-17, capable of providing a nominal flow rate of
14.8m³/h. Figure 2 shows a picture of the laboratory experimental
apparatus.
dead individuals. Only plates with live individuals are pre-selected
for the selection stage of the experimental tests.
The pre-selected individuals are placed in a tray under light
for 24 hours in order to evaluate their characteristics that can
indicate their adequate health conditions. Some characteristics
evaluated are response to external stimulus, member motion,
agglomeration, etc., Figure 4, Darrigran e Damborenea (2006).
Fig. 2: Laboratory experimental apparatus.
Electromagnetic flow meters are installed in the pipeline
intake at the experimental apparatus in field and in laboratory. A
nylon bag with grid size of 1mm, similar to a creel, is installed at
the pipeline outlet to capture the detached goden mussels.
Metallic plate speciments made with low carbon steel ASTM
A-36 are manufactured with dimensions of 80mmx100mmx20mm
to be used in the tests peformed in field. The material employed
in these speciments is the same used in the manufacturing of the
hydroelectric power plant water intake grids. These specimens
are submersed under a floating platform with tanks protected by
nets. Figure 3 shows some pictures of specimens prepared for
the tests performed in field.
Fig. 4: Golden mussels with good health conditions.
After the first 24 hours, the selected individuals are used
to produce the specimens for the laboratory tests. Golden
mussels are encrusted in 12 steel plates, with dimensions
of 100mmx310mmx20mm, as it is shown in Figure 5. On the
plates, population densities of 1, 2, 3, 4, and 5 individuals per
cm² are employed. Different color tags are used to identify the
specimens. The specimens are inserted into nylon bags in an
attempt of making the golden mussels to attach to the plates.
Fig. 3: Specimens used in the tests performed in field.
In October 2010, exactly 13 months after the specimen
submersion, the metallic plates are withdrawn for evaluation.
34 specimens are tested for two different plates, rendering 64
metallic plates for analysis. The plates without any encrusted
golden mussel after the tests are disregarded in the analysis.
In laboratory, there are 600 specimens of metallic plates with
encrusted goden mussels.
Before the tests, a preliminary analysis of the golden mussel
colonies encrusted in the metallic plates is performed to eliminate
Fig. 5: Laboratory testing specimens.
In March 2013, one month after the beginning of the golden
mussels encrustation into the metallic substrate, the laboratory
tests started. Each specimen is inserted into the central region
of the experimental apparatus. The pumping system and the
electromagnetic flow meter are then turned on. A valve in the
pumping circuit works as a flow restrictor, rendering different
values of flow rates.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 20-23
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EVALUATION OF MAXIMUM, AVERAGE, AND MINIMUM
DETACHMENT SPEEDS FOR THE LIMNOPERMA FORTUNEI
ENCRUSTED AT STEEL SUBSTRATE
ARTIGOS TÉCNICOS
According to Schreiber (1997), low flow speeds in the range
of 0.1m/s to 0.4m/s are commonly encountered near to columns
and dams. In the laboratory tests, the flow rates are selected to
provide flow speeds in all ranges usually found in hydroelectric
power stations. A little higher flow speed, in the range of 0.4m/s
to 1.5m/s, generally occurs in the water intake points and grids.
Higher speeds, in the range of 1.5m/s to 4m/s, commonly are
found along the penstock and near to hydraulic turbines. In the
laboratory tests, the flow speed increases 0.2m/s at each interval
of 5min, as it is shown in Table 1.
Table 1: Pre-set flow rates for the detachment speed tests
considering an empty apparatus.
Speed
(m/s)
Vazão Flow
(m³/s)
Time
min
0.1
0.12
5
0.3
0.36
10
0.5
0.6
15
0.7
0.84
20
0.9
1.08
25
1.1
1.32
30
1.3
1.56
35
1.5
1.8
40
1.7
2.04
45
1.9
2.28
50
2.1
2.52
55
2.3
2.76
60
2.5
3
65
2.7
3.24
70
2.9
3.48
75
3.1
3.72
80
3.3
3.96
85
3.5
4.2
90
3.7
4.44
95
3.9
4.68
100
3. RESULTS
At every flow rate variation step during the laboratory tests,
the detached individuals from the substrate are collected. The
number of individuals and the time interval are then registered.
In the tests performed in field, there is no control on the
encrustation density. The metallic plates suffer a natural process
of golden mussel encrustation. The metallic plates submersed
in June, July, and August of 2010 did not present encrusted
individuals, at least under visual analysis. These plates have
been disregarded in the analysis.
The average amount of encrusted golden mussels on each
plate in field is 114.6 individuals. The minimum amount is 3
individuals and the maximum is 596 individuals. The number of
encrusted individuals and the detachment speeds are described
in Table 2.
Table 2: Flow speed magnitudes rendered from the tests
performed in field.
Speed
Field tests (m/s)
Minimum
0.50
Average
1.50
Maximum
2.87
From the experimental data rendered from the laboratory
tests, is is possible to estimate the maximum, average, and
minimum flow speeds for several encrustation densities at steel
substrate. The results are presented in Table 3.
22
Table 3: Flow speed magnitudes from the tests performed in
laboratory.
STEEL
Density
(ind/cm²)
Average
speed(m/s)
Maximum speed
(m/s)
Minimum speed
(m/s)
1
1.95
3.3
1.1
2
1.41
3.3
0.1
3
1.78
2.7
0.1
4
1.79
3.5
0.1
5
1.63
3.7
0.1
Disregarding the encrustation densities used in the laboratory
tests, the averaging of the experimental results obtained are
summarized in Table 4.
Table 4: Flow speed magnitudes rendered from the tests
performed in field.
Speed
Laboratory tests (m/s)
Minimum
0.30
Average
1.71
Maximum
3.30
4. FINAL REMARKS
From the experimental results rendered in this work, it can be
observed that the lowest value of the minimum detachment speed
and the highest values of the average and maximum detachment
speeds occur in the laboratoty tests. The specimen imersion time
in water, which is different in the field and in the laboratoty tests,
appears to not have influence on the detachment speed. More
tests must be performed to confirm if the imersion time is or
not an important variable in the estimation of the detachment
speed. A shortcoming in this study is the control of the individual
encrustation density in the tests performed in field. Metallic plates
with same density should be tested in field and in laboratory
conditions in order to evaluate if the encrustation density may be
a parameter that has influence in the differences in the computed
detachment speeds. It is noteworthy to say that the experimental
results give some insights into the more adequate flow rate
ranges for structures and equipments manufactured with steel to
reduce the impact of the goden mussel infestation.
5. ACKNOWLEDGMENTS
The authors would like to express their sincere thanks to
ANEEL, CEMIG, ELETROBRAS FURNAS, FAPEMIG, CNPq and
VALE for the financial support to develop this work.
6. REFERENCES
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ENCRUSTED AT STEEL SUBSTRATE
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23
ARTIGOS TÉCNICOS
ESTUDO DO ASSOREAMENTO DO RESERVATÓRIO DA PCH
PIPOCA – MG E CARACTERIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA
DOS SEDIMENTOS DEPOSITADOS
ESTUDO DO ASSOREAMENTO DO RESERVATÓRIO DA PCH PIPOCA – MG E
CARACTERIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA DOS SEDIMENTOS DEPOSITADOS
Minhoni, R. T. A.,
2
Roman, E. A.,
3
Brito, G. C. M.,
4
Azevedo, R. F.
1
RESUMO
Este artigo apresenta um estudo do assoreamento e a caracterização granulométrica dos sedimentos depositados no reservatório da
PCH Pipoca. O reservatório está situado no estado de Minas Gerais sobre o rio Manhuaçu. Foi realizado um levantamento batimétrico
no reservatório com o uso de um ecobatímetro multifeixe. Após o levantamento foi determinada a curva cota x área x volume, que
foi comparada com a curva anterior ao enchimento do reservatório. Os resultados mostraram que houve um volume de sedimento
depositado de 0,369 hm3, representando uma taxa média de assoreamento anual de 0,63%. Adicionalmente, foram coletadas amostras
de sedimentos depositado em 12 pontos ao longo do reservatório, utilizando um amostrador tipo Petersen. As amostras apresentaram,
em sua maioria, uma quantidade maior da fração argila, seguida da fração silte e da fração areia.
PALAVRAS-CHAVE: Assoreamento, Batimetria, Reservatório, Sedimento.
SEDIMENTATION STUDY OF PCH PIPOCA RESERVOIR - MG AND
CHARACTERIZATION OF PARTICLE SIZE OF DEPOSITED SEDIMENTS
ABSTRACT
This article presents a study of sedimentation and particle size characterization of sediments deposited at the reservoir of PCH Pipoca.
The reservoir is located in the state of Minas Gerais on Manhuaçu river. A bathymetric survey was done in the reservoir using a
multibeam echosounder. After the survey, the curve elevation x area x volume was compared with the curve before filling the reservoir.
The results show that there was a volume of deposited sediment of 0.369 hm3, representing an annual average sedimentation rate
of 0.63%.
Additionally, were collected samples of deposited sediments at 12 points along the reservoir using a sampler Petersen type. The
samples showed, mostly, a greater amount of clay, followed by silt and sand fractions.
KEYWORDS: Silting, Bathymetry, Reservoir, Sediment.
1. INTRODUÇÃO
A água é um recurso natural renovável e finito cada vez mais
escasso, seja quantitativamente ou qualitativamente. Apesar de
o Brasil deter grande quantidade deste recurso, 12% do total de
água doce superficial disponível no planeta, as águas são mal
distribuídas pelo território, deixando alguns estados com sérios
problemas de abastecimento.
A construção de uma barragem seja para armazenamento
de água, geração de energia elétrica ou para qualquer outra
finalidade, altera as condições naturais de um curso d’água,
assim como o regime de transporte de sedimentos. A formação
do reservatório provoca a redução na velocidade de fluxo da
água, propiciando condições favoráveis para a deposição de
sedimentos, processo conhecido como assoreamento.
Os sedimentos são responsáveis por inúmeros danos
ambientais e econômicos, como a redução do volume útil do
reservatório, a redução da qualidade da água, a redução da
oxigenação, o aumento na retenção de nutrientes, a formação de
bancos de areia e danos as estruturas da barragem.
Para o caso do Brasil, Carvalho (2008) afirma que o valor
médio anual para a taxa de assoreamento dos reservatórios é
de 0,5%.
O acompanhamento do processo de assoreamento pode ser
realizado por meio de levantamentos batimétricos periódicos
no reservatório, de modo a atualizar as curvas cota x área x
volume e possibilitar uma melhor operação e gerenciamento da
barragem.
Desta maneira, foi realizado um levantamento batimétrico no
reservatório, a fim de se atualizar as curvas cota x área x volume
e calcular o volume de sedimento já depositado desde o início da
operação do empreendimento.
1.1. ECOBATÍMETRO MULTIFEIXE
O levantamento batimétrico de reservatórios pode ser
realizado por meio de sondagem acústica, que consiste no
rastreamento do relevo submerso a partir da emissão de pulsos
sonoros que se propagam pela água até atingirem o fundo do
reservatório.
A profundidade de um ponto qualquer do terreno é obtida a
partir da emissão de um pulso e a medição da velocidade com que
este mesmo pulso retorna ao ecobatímetro. A partir da velocidade
de propagação do som e o tempo gasto para o pulso retornar ao
equipamento, calcula-se a profundidade daquele ponto.
O ecobatímetro multifeixe, também chamado de multibeam,
realiza o levantamento batimétrico do fundo do reservatório a
partir da emissão de inúmeros feixes acústicos, sendo capaz de
mapear grandes áreas em regiões profundas com uma única
varredura (Figura 1).
Mestre, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Viçosa
Aluno de Doutorado, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Viçosa
Mestre, Departamento de Engenharia, Universidade Federal de Viçosa
3
Professor Titular, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Viçosa
1
2
3
24
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 24-28
ESTUDO DO ASSOREAMENTO DO RESERVATÓRIO DA PCH
PIPOCA – MG E CARACTERIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA
DOS SEDIMENTOS DEPOSITADOS
TECHNICAL ARTICLES
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1. DESCRIÇÃO DO LOCAL DE ESTUDO
A PCH Pipoca está localizada na sub-bacia do rio Manhuaçu,
umas das 16 sub-bacias integrantes da bacia do rio Doce.
Com uma área de drenagem de 9.011 km2, a sub-bacia do rio
Manhuaçu encontra-se na margem direita do rio Doce, nascendo
na Serra da Seritinga, entre os municípios de Divino e São João
do Manhuaçu, e desaguando no rio Doce (Figura 2).
Fig. 2: Sub-bacias da bacia do rio Doce (modificado de IGAM, 2010).
Fig. 1: Feixes acústicos emitidos por um ecobatímetro multifeixe.
Após a instalação deste equipamento na embarcação, é
necessário realizar a calibração do ecobatímetro no local antes
de se iniciar o levantamento batimétrico. O método de calibração,
conhecido como patch test, corrige os diferentes movimentos da
embarcação, chamados de heave, pitch, roll e yaw. A calibração
é muito importante para garantir a precisão do ecobatímetro.
Além das correções dos movimentos da embarcação, também
devem ser realizadas as correções de latência, para corrigir o
tempo de atraso da posição, e a calibração do perfil da velocidade
do som na coluna d’água periodicamente.
Por demandar pouca interpolação dos dados ao ser capaz de
mapear 100% do terreno, este equipamento promove resultados
de boa qualidade ao final do levantamento batimétrico e do
processamento dos dados coletados.
1.2. SEDIMENTOS DEPOSITADOS EM UM RESERVATÓRIO
A deposição e distribuição dos sedimentos e a formação
do assoreamento é função de diversos fatores, como a forma
geométrica do reservatório, a topografia da região, a sinuosidade
do curso d’água, a granulometria dos sedimentos, o tipo de
operação do reservatório, a vazão afluente, e outros (Carvalho,
2008).
Quando o curso d’água encontra o reservatório formado por
uma barragem, a carga de sedimentos de leito e a fração mais
grosseira da carga de sedimentos em suspensão são depositadas
imediatamente, enquanto os sedimentos mais finos, com baixa
velocidade de sedimentação, são transportados ao longo do
reservatório (Morris & Fan, 2010).
Quando os sedimentos depositados atingem a tomada
d’água, a operação adequada do reservatório fica comprometida,
colocando em risco o desempenho de empreendimentos de
geração de energia, assim como os de abastecimento e de
navegação (Albertin et al., 2010).
A área de contribuição da bacia do rio Manhuaçu até a PCH
é de 2.240 km2, aproximadamente um quarto da área total da
bacia. Além da PCH Pipoca, existem outras 5 PCHs localizadas
sobre o rio Manhuaçu, são elas: Sinceridade (1,4 MW), Benjamim
Mário Baptista (9 MW), Neblina (6,5 MW), Pipoca (20 MW), Areia
Branca (19,8 MW) e Cachoeirão (27 MW).
A PCH Pipoca situa-se entre os municípios mineiros de
Caratinga e Ipanema, com o eixo do barramento na latitude 19º
46’ 11,46” S e na longitude 41º 47’ 20,64” W.
O reservatório recebe, adicionalmente, as águas do ribeirão
Suíço, um tributário da margem esquerda do rio Manhuaçu. A
foz deste ribeirão está localizada nas coordenadas aproximadas
19°49'1.48"S e 41°47'37"W.
O empreendimento iniciou sua construção em outubro de
2006 e sua operação deu-se a partir de outubro de 2010. Possui
uma potência instalada de 20 MW, comprimento do vertedouro
de 100 m, queda bruta de 49,20 m e 3 turbinas tipo Francis com
potência nominal unitária de 7.330 kVA. O reservatório, em seu
nível de água máximo normal, abrange uma área de 85,5 ha
(Spec, 2007).
2.2. METODOLOGIA
2.2.1. Levantamento batimétrico
O levantamento batimétrico do reservatório foi realizado
em junho de 2013 por uma equipe formada por alunos da pósgraduação do Departamento de Engenharia Civil da Universidade
Federal de Viçosa, com o apoio de um bombeiro da universidade.
Foi utilizado um ecobatímetro multifeixe de fabricação
americana modelo SONIC 2022, com alcance de até 500 m e
frequência de 200 a 400 kHz, juntamente com um DGPS modelo
Hemisphere R131, um compensador de ondas e um módulo de
interface que realizou a comunicação entre o ecobatímetro e o
notebook. Utilizou-se o software HYPACK tanto na coleta como
no processamento dos dados.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 24-28
25
ARTIGOS TÉCNICOS
A Figura 3 apresenta a embarcação já montada com todos
os equipamentos necessários ao levantamento batimétrico do
reservatório da PCH Pipoca.
Durante o levantamento, primeiramente percorreu-se as
margens do reservatório, e então, deu-se continuidade levantando cuidadosamente toda a área interna, de forma a minimizar a
interpolação dos dados durante o processamento e a obtenção de
um resultado com melhor qualidade possível.
Após o trabalho de campo, partiu-se para o processamento
dos dados dentro do módulo Hysweep Editor do software
HYPACK. Os arquivos brutos foram analisados detalhadamente
com o objetivo de eliminar eventos discrepantes ou fora do
comportamento esperado, chamados de picos.
ESTUDO DO ASSOREAMENTO DO RESERVATÓRIO DA PCH
PIPOCA – MG E CARACTERIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA
DOS SEDIMENTOS DEPOSITADOS
curva CAV gerada para o ano de 2006, cujo MDE foi obtido a partir de dados oriundos de um levantamento topográfico realizado
antes do enchimento do reservatório. Até o momento do presente estudo o empreendimento não possuía um levantamento
batimétrico realizado no reservatório.
Para a obtenção do MDE anterior ao enchimento do reservatório, foram utilizadas curvas de nível de 2 em 2 m, da área de
entorno do reservatório, o contorno do rio, seções batimétricas e
o contorno atual do reservatório. Este contorno foi obtido a partir
de uma imagem do satélite RESOURCESAT-1, do sensor LISS-III,
com data de captura em setembro de 2012 e com resolução de
23 m, proveniente do Instituto de Pesquisa Espacial (INPE). Este
MDE também foi gerado pelo método de interpolação TIN.
Assim, de posse dos dois MDEs, puderam-se realizar comparações entre as curvas CAV dos anos de 2006 e 2013, para obter
o volume de sedimento depositado no reservatório. Este volume
de sedimento foi obtido pela diferença entre os volumes de água,
referentes à cota do nível d’água máximo normal (400,5 m) do
reservatório.
2.2.4. Coleta dos sedimentos depositados
Fig. 3: Embarcação montada para o levantamento batimétrico.
2.2.2. Geração do Modelo Digital de Elevação (MDE)
Os dados de profundidade coletados foram transformados em
dados de elevação, a partir da subtração dos valores do nível d’água
registrados na régua linimétrica no dia do levantamento. Estes dados foram então exportados, juntamente com os dados de coordenadas geográficas, para o software ArcGIS, onde gerou-se o MDE
pelo método de interpolação TIN (Triangulated Irregular Network).
Matos (2012) afirma que o método de interpolação TIN
é utilizado para melhor representar a topografia do terreno
submerso de reservatórios, permitindo uma melhor representação
dorelevo. O Serviço Geológico Americano (USGS) e a Agência
Nacional de Águas (ANA), também fazem uso deste método de
interpolação na geração de MDEs a partir de dados coletados em
levantamentos batimétricos.
Em abril de 2013, foi realizada a coleta dos sedimentos
depositados com a finalidade de se analisar a granulometria do
material, bem como a sua variação ao longo do reservatório.
Utilizou-se um amostrador tipo Petersen, conhecido como
draga de Petersen, de
aço inox e capaz de
coletar
aproximadamente 3 kg de material por vez (Figura 4).
Este amostrador foiacoplado a um guincho
Fig. 4: Draga de Petersen
hidrométrico para facilitar o trabalho e o manuseio do operador durante a coleta.
Foram coletadas amostras em 12 pontos ao longo do reservatório, desde o remanso até bem próximo ao eixo da barragem.
Os pontos foram planejados anteriormente e distaram aproximadamente 200 m entre si. Das amostras coletadas, 10 foram
ao longo do reservatório e 2 (Pontos 3 e 11) na entrada de braços. Com auxílio de um GPS, pode-se registrar as coordenadas
geográficas de cada ponto de coleta (Figura 5).
Posteriormente às coletas em campo, as amostras foram
analisadas em laboratório, por meio de ensaios de sedimentação
e peneitamento.
2.2.3. Geração da curva cota x área x volume (CAV)
A partir dos dados característicos do MDE gerado, utilizou-se
a ferramenta surface volume, do software ArcGIS, para gerar
uma tabela com informações de cota, área e volume. Estas
informações foram exportadas para o software Excel, onde
gerou-se a curva CAV.
A curva CAV gerada para o ano de 2013 foi comparada com a
26
Fig. 5: Pontos de coleta de sedimento depositado no reservatório da PCH
Pipoca.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 24-28
ESTUDO DO ASSOREAMENTO DO RESERVATÓRIO DA PCH
PIPOCA – MG E CARACTERIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA
DOS SEDIMENTOS DEPOSITADOS
TECHNICAL ARTICLES
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.3. Granulometria dos sedimentos depositados
3.1. Modelo Digital de Elevação e curva cota x área x volume
Após a coleta e posteriores análises laboratoriais das amostras
de sedimentos depositados no reservatório, encontraram-se os
resultados apresentados na Tabela 1.
O MDE gerado após o levantamento batimétrico do reservatório,
representa a morfologia do terreno após sete anos do início de sua
construção (Figura 6). O maior valor de profundidade encontrado
foi de 26,2 m. A partir deste MDE, gerou-se a nova curva CAV do
reservatório representada no Gráfico 1.
Tabela 1: Pre-set flow rates for the detachment speed tests
considering an empty apparatus.
Ponto
Fig. 6: MDE do reservatório da PCH Pipoca, após o levantamento
batimétrico, 2013
Granulometria
Argila (%)
Silte (%)
Areia (%)
1
64,5
26,4
9,1
2
64,5
26,9
8,6
3
67,0
23,5
9,5
4
61,5
29,5
9,0
5
62,0
26,6
11,4
6
55,0
33,5
11,5
7
53,1
34,9
12,0
8
51,8
34,2
14,0
9
51,5
37,5
11,0
10
52,0
35,7
12,3
11
51,7
36,3
12,0
12
0
0
100
4. CONCLUSÕES
Gráfico 1: Curva CAV do reservatório da PCH Pipoca - MG, 2013.
3.2. Volume de sedimento depositado
O Gráfico 2 apresenta as curvas cota x volume para o ano
de 2006, anterior ao enchimento do reservatório, e para o
ano de 2013, após o levantamento batimétrico. Estes dados
possibilitaram o cálculo do volume de sedimento já depositado
no reservatório.
O volume encontrado de sedimento depositado no reservatório
foi de 0,369 hm3, o que representa uma taxa média anual de
assoreamento de 0,63%.
Neste estudo foi avaliado o volume de sedimento depositado
no reservatório da PCH Pipoca, MG, através do levantamento
batimétrico utilizando um ecobatímetro multifeixe. Este equipamento realizou uma grande varredura do terreno submerso, coletando um número elevado de dados.
A taxa média de deposição anual de sedimentos encontrada
neste estudo, de 0,63%, foi próxima ao valor médio citado por
Carvalho (2008), de 0,50%, para reservatórios brasileiros.
Devido a falta de um levantamento batimétrico anterior ao
realizado neste estudo, recomenda-se realizar novos levantamentos periódicos para que se possa comparar resultados entre levantamentos batimétricos e para se ter maior controle do
aporte de sedimentos ao reservatório.
A distribuição dos sedimentos depositados no reservatório
não fugiu do padrão encontrado na literatura, onde sedimentos
mais grosseiros são depositados próximos à região de remanso e
sedimentos mais finos são carreados até a região mais próxima
do eixo da barragem.
Excluindo-se a amostra coletada no remanso do reservatório
(Ponto 12), a média das frações granulométricas dos sedimentos
foi de aproximadamente 58% de argila, 31% de silte e 11%
de areia. Dessa maneira, pode-se afirmar que os sedimentos
depositados no reservatório da PCH Pipoca podem ser classificados
como argilo siltosos.
Foi observada a presença de uma grande voçoroca próxima
ao reservatório e ausência de mata ciliar em grande parte das
margens. Desta forma, deve haver uma preocupação adicional
com a recomposição da mata ciliar e com as práticas de uso e
ocupação do solo na região.
5. AGRADECIMENTOS
Gráfico 2: Curvas cota x volume para os anos de 2006 e 2013 do
reservatório da PCH Pipoca – MG.
Os autores agradecem à Companhia Energética de Minas
Gerais (CEMIG), a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL)
e à Universidade Federal de Viçosa (UFV) pela concepção do
convênio que possibilitou a realização deste estudo.
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 24-28
27
ARTIGOS TÉCNICOS
6. REFERÊNCIAS
• ALBERTIN, L.L., MATOS, A.J.S., MAUAD, F.F. Cálculo do volume
e análise da deposição de sedimentos do reservatório de Três
Irmãos. Revista Brasileira de Recursos Hídricos. Volume 15
n.4 Out/Dez 2010, 57-67.
• CARVALHO, N.O. Hidrossedimentologia prática. CPRM,
ELETROBRÁS. Rio de Janeiro, RJ, 2008.
• IGAM - INSTITUTO MINEIRO DE GESTÃO DAS ÁGUAS. Plano
integrado de recursos hídricos da bacia hidrográfica do rio Doce
e planos de ações para as unidades de planejamento e gestão
de recursos hídricos no âmbito da bacia do rio Doce. Consórcio
ESTUDO DO ASSOREAMENTO DO RESERVATÓRIO DA PCH
PIPOCA – MG E CARACTERIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA
DOS SEDIMENTOS DEPOSITADOS
ECOPLAN - LUME. volume I. Belo Horizonte, MG, 2010. 478 p.
• MATOS, A. J. S. Melhorias qualitativas na modelagem de
levantamentos batimétricos em reservatórios por meio da
ferramenta computacional “CAV-NH”. Tese de doutorado,
Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, 2012. 137 p.
• MORRIS, G. L.; FAN, J. Reservoir sedimentation handbook:
design and danagement of dams, reservoirs, and watersheds
for sustainable Use. Eletronic Ver. 1.04. McGraw-Hill. New
York, 2010.
• SPEC Planejamento, Engenharia, Consultoria Ltda. Relatório
do Projeto Básico Consolidado. Volume 1 – Texto. Belo
Horizonte, MG, 2007. Não publicado.
ANOTAÇÕES
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HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014, DA PÁG. 24-28
TECHNICAL ARTICLES
ANOTAÇÕES
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ARTIGOS TÉCNICOS
TECHNICAL ARTICLES
INSTRUÇÕES AOS AUTORES
INSTRUCTIONS FOR AUTHORS
Forma e preparação de manuscrito
Form and preparation of manuscripts
Primeira Etapa (exigida para submissão do artigo)
First Step (required for submition)
O texto deverá apresentar as seguintes características: espaçamento 1,5; papel A4 (210 x 297 mm), com margens superior,
inferior, esquerda e direita de 2,5 cm; fonte Times New Roman 12;
e conter no máximo 16 laudas, incluindo quadros e figuras.
Na primeira página deverá conter o título do trabalho, o
resumo e as Palavras-chave. Os quadros e as figuras deverão ser
numerados com algarismos arábicos consecutivos, indicados no
texto e anexados no final do artigo. Os títulos das figuras deverão
aparecer na sua parte inferior antecedidos da palavra Figura mais
o seu número de ordem. Os títulos dos quadros deverão aparecer
na parte superior e antecedidos da palavra Quadro seguida do
seu número de ordem. Na figura, a fonte (Fonte:) vem sobre a
legenda, à direta e sem ponto final; no quadro, na parte inferior
e com ponto final.
O artigo em PORTUGUÊS deverá seguir a seguinte sequência: TÍTULO em português, RESUMO (seguido de Palavras-chave), TÍTULO DO ARTIGO em inglês, ABSTRACT (seguido de
keywords); 1. INTRODUÇÃO (incluindo revisão de literatura);
2. MATERIAL E MÉTODOS; 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO; 4.
CONCLUSÃO (se a lista de conclusões for relativamente curta, a
ponto de dispensar um capítulo específico, ela poderá finalizar
o capítulo anterior); 5. AGRADECIMENTOS (se for o caso); e 6.
REFERÊNCIAS, alinhadas à esquerda.
O artigo em INGLÊS deverá seguir a seguinte sequência:
TÍTULO em inglês; ABSTRACT (seguido de Keywords); TÍTULO
DO ARTIGO em português; RESUMO (seguido de Palavras-chave); 1. INTRODUCTION (incluindo revisão de literatura); 2.
MATERIALAND METHODS; 3. RESULTS AND DISCUSSION; 4.
CONCLUSIONS (se a lista de conclusões for relativamente curta,
a ponto de dispensar um capítulo específico, ela poderá finalizar
o capítulo anterior); 5. ACKNOWLEDGEMENTS (se for o caso);
e 6. REFERENCES.
O artigo em ESPANHOL deverá seguir a seguinte sequência: TÍTULO em espanhol; RESUMEN (seguido de Palabra llave),
TÍTULO do artigo em português, RESUMO em português (seguido de palavras-chave); 1. INTRODUCCTIÓN (incluindo revisão
de literatura); 2. MATERIALES Y METODOS; 3. RESULTADOS Y
DISCUSIÓNES; 4. CONCLUSIONES (se a lista de conclusões for
relativamente curta, a ponto de dispensar um capítulo específico, ela poderá finalizar o capítulo anterior); 5. RECONOCIMIENTO (se for o caso); e 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Os subtítulos, quando se fizerem necessários, serão escritos
com letras iniciais maiúsculas, antecedidos de dois números
arábicos colocados em posição de início de parágrafo.
No texto, a citação de referências bibliográficas deverá ser
feita da seguinte forma: colocar o sobrenome do autor citado
com apenas a primeira letra maiúscula, seguido do ano entre
parênteses, quando o autor fizer parte do texto. Quando o autor
não fizer parte do texto, colocar, entre parênteses, o sobrenome,
em maiúsculas, seguido do ano separado por vírgula.
O resumo deverá ser do tipo indicativo, expondo os pontos
relevantes do texto relacionados com os objetivos, a metodologia,
os resultados e as conclusões, devendo ser compostos de uma
sequência corrente de frases e conter, no máximo, 250 palavras.
Para submeter um artigo para a Revista PCH Notícias & SHP
News o(os) autor(es) deverão entrar no site www.cerpch.unifei.
edu.br/submeterartigo.
Serão aceitos artigos em português, inglês e espanhol. No
caso das línguas estrangeiras, será necessária a declaração de
revisão linguística de um especialista.
Segunda Etapa (exigida para publicação)
The manuscript should be submitted with following format:
should be typed in Times New Roman; 12 font size; 1.5 spaced
lines; standard A4 paper (210 x 297 mm), side margins 2.5 cm
wide; and not exceed 16 pages, including tables and figures.
In the first page should contain the title of paper, Abstract
and Keywords. The tables and figures should be numbered consecutively in Arabic numerals, which should be indicated in the
text and annexed at the end of the paper. Figure legends should
be written immediately below each figure preceded by the word
Figure and numbered consecutively. The table titles should be
written above each table and preceded by the word Table followed by their consecutive number. Figures should present the
data source (Source) above the legend, on the right side and no
full stop; and tables, below with full stop.
The manuscript in PORTUGUESE should be assembled in the
following order: TÍTULO in Portuguese, RESUMO (followed by
Palavras-chave), TITLE in English; ABSTRACT in English (followed by keywords); 1. INTRODUÇÃO (including references);
2. MATERIAL E MÉTODOS; 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO; 4.
CONCLUSÃO (if the list of conclusions is relatively short, to the
point of not requiring a specific chapter, it can end the previous
chapter); 5. AGRADECIMENTOS (if it is the case); and 6. REFERÊNCIAS, aligned to the left.
The article in ENGLISH should be assembled in the following order: TITLE in English; ABSTRACT in English (followed by
keywords); TITLE in Portuguese; ABSTRACT in Portuguese (followed by keywords); 1. INTRODUCTION (including references);
2. MATERIAL AND METHODS; 3. RESULTS AND DISCUSSION;
4. CONCLUSIONS (if the list of conclusions is relatively short,
to the point of not requiring a specific chapter, it can end the
previous chapter); 5. ACKNOWLEDGEMENTS (if it is the case);
and 6. REFERENCES.
The article in SPANISH should be assembled in the following order: TÍTULO in Spanish; RESUMEN (following by Palabrallave), TITLE of the article in Portuguese, ABSTRACT in Portuguese (followed by keywords); 1. INTRODUCCTIÓN (including
references); 2. MATERIALES Y MÉTODOS; 3. RESULTADOS Y
DISCUSIÓNES; 4. CONCLUSIONES (if the list of conclusions is
relatively short, to the point of not requiring a specific chapter, it
can end the previous chapter); 5.RECONOCIMIENTO (if it is the
case); and 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
The section headings, when necessary, should be written
with the first letter capitalized, preceded of two Arabic numerals
placed at the beginning of the paragraph.
References cited in the text should include the author’s
last name, only with the first letter capitalized, and the year
in parentheses, when the author is part of the text. When the
author is not part of the text, include the last name in capital
letters followed by the year separated by comma, all in parentheses.
Abstracts should be concise and informative, presenting the
key points of the text related with the objectives, methodology,
results and conclusions; it should be written in a sequence of
sentences and must not exceed 250 words.
For paper submission, the author(s) should access the online
submission Web site www.cerpch.unifei.edu.br/submeterartigo
(submit paper).
The Magazine PCH Notícias & SHP News accepts papers in Portuguese, En-glish and Spanish. Papers in foreign languages will be
requested a declaration of a specialist in language revision.
Second Step (required for publication)
O artigo depois de analisado pelos editores, poderá ser
devolvido ao(s) autor(es) para adequações às normas da Revista
ou simplesmente negado por falta de mérito ou perfil. Quando
aprovado pelos editores, o artigo será encaminhado para três
revisores, que emitirão seu parecer científico. Caberá ao(s)
autor(es) atender às sugestões e recomendações dos revisores;
caso não possa(m) atender na sua totalidade, deverá(ão)
justificar ao Comitê Editorial da Revista.
After the manuscript has been reviewed by the editors, it is
either returned to the author(s) for adaptations to the Journal
guidelines, or rejected because of the lack of scientific merit and
suitability for the journal. If it is judged as acceptable by the
editors, the paper will be directed to three reviewers to state
their scientific opinion. Author(s) are requested to meet the reviewers, suggestions and recommendations; if this is not totally
possible, they are requested to justify it to the Editorial Board.
Obs.: Os artigos que não se enquadram nas normas acima
descritas, na sua totalidade ou em parte, serão devolvidos e
perderão a prioridade da ordem sequencial de apresentação.
Obs.: Papers that fail to meet totally or partially the guidelines above described will be returned and lose the priority of the
sequential order of presentation.
30
28 e 29 de ABRIL de 2015
UNIVERSIDADE NACIONAL DE LA PLATA, FACULDADE DE ENGENHARIA, DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA, LA PLATA, ARGENTINA
TEMARIO
O Grupo de Trabalho Latino Americano do Comitê de Máquinas
Hidráulicas e Sistemas da IAHR, tem o prazer de convidá-lo ao
II Latin American Hydropower and Systems Meeting onde se
encontrarão profissionais e pesquisadores da área de
máquinas hidráulicas.
Para mais informações e submissão de artigos científicos, por
favor visite nosso site.
www.latiniahr.org/meeting
RESERVE
A DATA
PROMOÇÃO
MÁQUINAS HIDRÁULICAS
SISTEMAS DE CONTROLE E MONITORAMENTO
MODELAGEM E SIMULAÇÃO
FENÔMENOS DE TRANSPORTE
APROVEITAMENTO HIDROENERGÉTICO
SISTEMAS DE BOMBEAMENTO
TECNOLOGIA OCEÂNICA
MERCADO ENERGÉTICO
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
ESTUDOS DE CASOS
GRUPO DE TRABALHO LATINO AMERICANO – COMITÊ DE MÁQUINAS HIDRÁULICAS E SISTEMAS DA IAHR
Durante a realização do “25th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Systems”, realizado em setembro de 2010 na Romênia, foi
lançada a proposta de criação de um grupo latino americano para ampliar as discussões na área de máquinas hidráulicas e sistemas sob
a coordenação da "International Association for Hydraulic Research". Até o momento, o grupo possui 19 entidades participantes, entre
elas, ALSTOM, ANDRITZ, IMPSA, KSB, VOITH e as Universidades: IME, UFMG, UFMT, UFRGS, UFRJ, UnB, UNICAMP,
UNIFEI,USP e as Argentinas UNAM, UNCOMA, UNCU, UNLP, UTN - Regional Mendoza.
ORGANIZAÇÃO
latinamerican
WORKING GROUP
Universidad
Nacional
de La Plata
31
CURTAS
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014
INSTITUTO DE RECURSOS NATURAIS DA UNIFEI REALIZA
PRIMEIRO SEMINÁRIO DE RECURSOS NATURAIS
por Adriana Barbosa
Dentro da semana mundial do Meio Ambiente o Instituto de
Recursos Naturais (IRN) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) realizou entre os dias 3 e 6 de junho o primeiro Seminário
de Recursos Naturais, Sustentabilidade e Tecnologias Ambientais, evento que objetivou concentrar as atividades realizadas pelos cursos de Engenharias: Civil, Hídrica, Ambiental; Bioprocessos, Ciências Biológicas e Ciências Atmosféricas por meio de um
evento unificado que não descaracterizasse os eventos já consolidados no meio Acadêmico. Durante o Seminário o público pode
participar da nona edição do Seminário de Meio Ambiente e Energias Renováveis (SEMEAR); décima sétima edição do Seminário de Gestão e Usos da Água (SEGUS); segundo Seminário
de Biologia (SEMBIO); quarto Seminário de Ciências Atmosféricas (SCIAT); primeira Semana de Bioprocessos (SEBIEN); sétimo
Seminário de Sustentabilidade (SEMSU); quarto Seminário de Tecnologias e Edificações Sustentáveis (SETES).
O Seminário reuniu um público em torno de 300 pessoas que
puderam assistir a divulgação técnico-científica dos trabalhos
desenvolvidos, sobretudo pelos estudantes e professores da área
Ambiental, hídrica e atmosférica. Além da sessão técnica ocorreram
sessões paralelas onde, conceituados palestrantes explanarão
32
sob os temas: “Biossensores, estratégias e aplicações com a
Bioengenharia.”; “Degradação de águas subterrâneas e alguns
modos de remediação.”; “Casas Pré-Fabricadas – Construção
Sustentável” e Poluição e Sinótica”; Cromossomos: Biodiversidade
e Evolução”, entre outros. Além das palestras os participantes
puderam, ainda, participar de minicursos nas áreas de engenharia
civil, ciências atmosféricas e Biologia.
Durante os três primeiros dias do seminário houve uma grande
movimentação dos alunos do Instituto de Recursos Naturais que
se reversavam para assistir as diversas palestras proferidas
em sessões paralelas. Além das sessões foram realizadas três
minicursos divididos nas áreas de engenharia civil, ciências
atmosféricas e biologia.
O Seminário foi encerrado com uma visita técnica no Parque
Estadual de Nova Baden localizado no município de Lambari, na
região sul do Estado de Minas Gerais, conhecida como Circuito das
Águas. Fica na bacia hidrográfica do Rio Grande, no alto trecho
do Rio Lambari a uma altitude de 1.100m. Na visita ao parque os
alunos puderam conhecer uma reserva de Mata Atlântica primária
e fazer uma trilha até a cachoeira das sete quedas.
HIDRO&HYDRO - PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS | ISSN 1676-0220
NEWS
UNIFEI´S NATURAL RESOURCES INSTITUTE HOLDS ITS
FIRST SEMINAR ON NATURAL RESOURCES
Translation: Joana Sawaya de Almeida
During the World Environment Week, from June 3rd to 6th,
the Natural Resource Institute (IRN) of the Federal University of
Itajubá (UNIFEI) held the first Natural Resources, Sustainability
and Environmental Technology Seminar. The event was aimed
at concentrating activities performed the following engineering
courses: Civil, Hydro, Environmental, Bioprocessing, Biological
and Atmospheric, through a unifying event that maintains the
integral characteristics of the each of the consolidated academic
events. During the seminar, the public was able to participate in
the ninth edition of the Environmental and Renewable Energy
Seminar (SEMEAR); the seventeenth edition of the Water
Management and Use Seminar (SEGUS); the second edition
of the Biology Seminar (SEMBIO); the fourth edition of the
Atomospheric Sciences Seminar (SCIAT); the first Bioprocessing
Week (SEMBIEN); the seventh edition of the Sustainability
Seminar (SEMSU); the fourth edition of the Sustainable
Technologies and Buildings (SETES).
The Seminar reunited approximately 300 people who were
able to see expositions of developed techno-scientific work,
especially those by students and professors in Environmental,
Atmospheric and Hydraulic fields. Aside from the technical
session, there were parallel sessions where reputable speakers
expounded on themes such as: Biosensors, Bioengineering
strategies and applications; The degradation of underground
water and means of remediation; Pre-fabricated Homes and
Sustainable Construction; Pollution and Synoptic; Chromosomes:
Biodiversity and Evolution; among others. Beside the lectures,
participants were also able to participate in mini-courses in civil
engineering, atmospheric sciences and biology.
During the first three days of the seminar, there were a lot
students bustling around the Natural Recourses Institute (IRN),
whom took turns to watch the numerous lectures offered during
parallel sessions. Aside from these sessions, there were three mini
courses divided into three engineering areas: civil engineering,
atmospheric sciences and biology.
The Seminar closed with a technical visit to the Nova Baden
State Park, located in the municipality of Lambaria, in southern
Minas Gerais State, known as the Water Circuit. It is located in the
Rio Grande water basin, in the upper reaches of Rio Lambardi, at
an altitude of 1,100 meters. During the visit to the park, students
were able to go to the Atlantic Forest´s main reserve and hike to
the 7-fall waterfalls.
33
AGENDA/SCHEDULE
EVENTOS EM OUTUBRO
1 a 3 – 9º Congresso Internacional de Bioenergia
Local: Centro de Exposições Imigrantes - São Paulo – SP
E-mail: [email protected]
Site: www.bioenergia.net.br/
14 e 15 – P
CIM South America 2014 - Conferência & Exposição de
Eletrônica de potência
Local: Rua Dr. Plínio Barreto, 285 - Bela Vista – SP
E-mail: [email protected]
Site: www.pcim-southamerica.com
NEWS
HIDRO&HYDRO: PCH NOTÍCIAS & SHP NEWS, 61 (2), ABR,MAI,JUN/2014
10 a 12 – Congresso Ibero-Americano de Energia de 2014
Local: Conrad Hotel – Punta del Este – Uruguai
Site: http://www.integracier.com/
11 e 12 – 11th Southern Cone Energy Summit 2014
Local: Swissôtel – San Isidro – Lima – Peru
Site: http://events.bnamericas.com/bnamericas_events/
southernconeenergysummit/
18 e 19 – SGP Europe’14 - Solar Power Generation Europe 2014
Local: Grand Visconti Palace – Milão Itália
Site: http://www.greenpowerconferences.com
21 a 23 – HydroVision Brasil 2014
Local: São Paulo – SP
E-mail: [email protected]
Site: www.powerbrasilevents.com/pt_BR/hydrovision-brasil.html
26 a 28 – Renex South America
Local: Centro de eventos FIERGS – Porto Alegre – RS
Site: http://renex-southamerica.com.br/
21 a 23 – Power-Gen Brasil 2014
Local: São Paulo – SP
Site: www.powerbrasilevents.com/pt_BR/power-gen-brasil.html
02 a 04 – GeoPower Global Congress
Local: Conrad Hotels – Istanbul – Turquia
Site: http://www.greenpowerconferences.com
21 a 23 – DistribuTECH Brasil 2014
Local: São Paulo
Site: www.powerbrasilevents.com/pt_BR/distributech-brasil.html
09 a 11 – Power-Gen International
Local: Centro de convenções do condado de Orange – Orlando – USA
Site: http://www.power-gen.com/index.html
28 a 31 – S
ucroeste - 4ª Mostra Sucroenergética da Região
Centro-Oeste
EVENTOS EM NOVEMBRO
08 a 13 – XXI SENDI – Seminário Nacional de Distribuição de
Energia Elétrica
Local: Mendes Convention Center – Santos – SP
Site: http://www.sendi.org.br/
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EVENTOS EM DEZEMBRO