COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS
XXX SEMINÁRIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS
FOZ DO IGUAÇU – PR – MAIO DE 2015
T 113 – A
TRINTA ANOS DE OPERAÇÃO DAS 23 COMPORTAS
DO VERTEDOURO DA UHE TUCURUÍ
Álvaro Lima de Araújo
ELETRONORTE – Centrais Elétricas do Norte do Brasil.
Murilo Lustosa Lopes
4ª Câmara de Coordenação e Revisão
Ministério Público Federal
Geraldo Magela Pereira
WaterMark Engenharia Ltda.
RESUMO
O presente trabalho apresenta um resumo sobre os trinta anos de operação das 23
comportas do vertedouro da UHE Tucuruí, visando enriquecer a bibliografia sobre o
assunto.
ABSTRACT
This paper presents an overview of thirty years of operation of twenty-three spillway
gates of the Tucuruí Hydroelectric Power Plant, aiming to enrich the literature on the
subject.
XXX Seminário Nacional de Grandes Barragens
1
1. INTRODUÇÃO
A UHE Tucuruí, com 8.400 MW de potência instalada, está implantada no trecho
inferior do rio Tocantins, no Estado do Pará. O arranjo geral do aproveitamento é
apresentado nas fotos 1 e 2.
Foto 1 – UHE Tucuruí, Rio Tocantins, Pará. Eletrobrás-Eletronorte.
Foto 2 – UHE Tucuruí, Rio Tocantins, Pará. Eletrobrás-Eletronorte.
XXX Seminário Nacional de Grandes Barragens
2
2. PROJETO DA USINA
A UHE Tucuruí, cuja inauguração ocorreu em novembro de 1984, está implantada
no trecho inferior do rio Tocantins, em planície, sendo a usina mais a jusante da
divisão de quedas planejada e aprovada para a bacia Araguaia-Tocantins. A área de
drenagem é de 758.000 km2. O barramento, com uma extensão de 7,0 km, se situa
em local sem queda natural. A barragem é predominantemente de terra e as
estruturas hidráulicas são de concreto convencional.
O arranjo geral do barramento (figuras 1, 2 e 3) contempla estruturas com
dimensões extraordinárias:
– Barragem de Terra da Margem Direita com 3,6 km de extensão e 95 m de altura
máxima, com crista na elevação 78,00 m.
– Vertedouro em barragem a gravidade com 92 m de altura e 602 m de
comprimento, 23 comportas de 20 m de largura por 21 m de altura cada e
capacidade máxima de vazão de 110.000 m 3/s; dissipação de energia em salto de
esqui.
– Tomada d’água a gravidade/casa de força e área de montagem com comprimento
total de 1.000 m, abrigando 23 turbinas principais (12 de 350 MW na1ª Etapa e 11
de 375 MW na 2ª Etapa) e 2 turbinas auxiliares de 22,5 MW cada, todas Francis,
totalizando 8.370 MW de potência instalada.
– Barragem de ligação da margem esquerda com 520 m de extensão.
– Eclusas de navegação com duas câmaras de 210 m de comprimento por 33 m de
largura, desníveis de 37,8 m na câmara de montante e 35 m na de jusante e canal
intermediário de 5,5 km de comprimento e largura mínima de 140 m na base, cuja
largura permite manobras dos comboios e a operação independente das eclusas.
– Dique da Margem Esquerda com 780 m de extensão.
Os níveis d´água operativos característicos do reservatório são:
- NA máximo maximorum 75,30 m (Q = 110.000 m 3/s);
- NA máximo normal, 74,00 m;
- NA mínimo normal, 58,00 m;
- NA mínimo operativo 51,60 m.
A depleção máxima é de 23,70 m. No NA máximo normal, a área inundada é de
3.007 km2.
Os volumes principais das obras civis da 1ª e da 2ª Etapas, extraídos das Memórias
Técnicas (1989 e 2010), também são expressivos. São eles:
– Escavação em terra
– Escavação em rocha
– Solo compactado
– Enrocamento
- Filtros e transições
– Concreto
1ª Etapa
27,5 x 106 m3;
22,8 x 106 m3;
55,5 x 106 m3;
20,4 x 106 m3;
5,0 x 106 m3;
6,25 x 106 m3;
2ª Etapa
3,4 x 106 m3
2,1 x 106 m3
2,5 x 106 m3
0,7 x 106 m3
0,2 x 106 m3
1,52 x 106 m3
TOTAL
30,9 x 106 m3
24,9 x 106 m3
58,0 x 106 m3
21,1x 106 m3
5,2 x 106 m3
7,77x 106 m3
XXX Seminário Nacional de Grandes Barragens
3
Figura 1 – UHE Tucuruí – Arranjo Geral da Obra.
Figura 2 – UHE Tucuruí – Planta do Vertedouro.
XXX Seminário Nacional de Grandes Barragens
4
Figura 3 – UHE Tucuruí – Vertedouro em Salto de Esqui. Q = 110.000 m3/s.
23 comportas de segmento de 20 m x 21 m.
As estruturas hidráulicas da UHE Tucuruí foram estudadas em modelos reduzidos
no laboratório da HIDROESB, Saturnino de Brito, no Rio de Janeiro, os quais
forneceram subsídios valiosos para o projeto. Foram construídos e operados três
modelos:
– um modelo tridimensional para estudos do conjunto das obras, na escala 1:150
(foto 3);
– um modelo bidimensional do vertedouro, na escala 1:50;
– um modelo bidimensional da tomada d'água, na escala 1:40.
Foto 3 – Modelo Reduzido do Conjunto das Obras da UHE Tucuruí.
Observar Vertedouro Operando e Alcance do Jato.
(Novo Norte News, Ano III, No 71, fev./2000)
XXX Seminário Nacional de Grandes Barragens
5
Foto 4 – UHE Tucuruí.
Observar Vertedouro Operando e Alcance do Jato (Arquivo Pessoal).
Foi construído também um modelo específico para estudar a Eclusa, na escala 1:25,
também pela HIDROESB, nas instalações do Instituto Nacional de Pesquisas
Hidroviárias (INPH), da antiga PORTOBRAS, no bairro do Caju, Rio de Janeiro.
Nesses modelos, foram realizadas extensas campanhas de ensaios para testar e
otimizar o arranjo geral das obras civis, as estruturas do vertedouro e da tomada de
água, as formas dos muros de aproximação. Também se testou outras estruturas
visando melhorar o desempenho hidráulico do vertedouro como o espigão hidráulico
de montante sobre o talude da barragem, bem como o esquema detalhado das
fases de desvio do rio e de outras intervenções (rebaixo na barragem Y, seções
finais dos canais de fuga etc.).
Em resumo foram verificadas:
–as condições do escoamento de aproximação em relação às estruturas;
– a capacidade de vazão do vertedouro e da tomada de água;
–as formas hidráulicas de todas as estruturas, pilares e muros extremos;
–pressões médias sobre a soleira do perfil vertente;
–tendências de erosão na região da bacia de dissipação a jusante do vertedouro
(ver Foto 5), para diversas vazões vertidas (plunge pool - bacia de mergulho do jato
efluente do vertedouro);
–as três fases de desvio do rio (1a e 2a fase em canal e a fase pelas adufas sob o
vertedouro).
Ainda, foi detalhado o plano de operação das comportas do vertedouro.
XXX Seminário Nacional de Grandes Barragens
6
Foto 5 – Modelo Reduzido do Conjunto das Obras da UHE Tucuruí
Estudo de Erosão – Fundo Móvel Solto. Pré-escavação na cota –40,00 m.
Q = 100.000 m3/s (HIDROESB, 1979).
3. O PLANO DE OPERAÇÃO DAS 23 COMPORTAS
O plano de operação das comportas do vertedouro fez parte de uma gama de
estudos levados a efeito pela Eletronorte. Diversos aspectos foram considerados
como, por exemplo, limites de vazões incrementais de defluência horária e diária,
níveis a serem atingidos nas localidades a jusante em função das vazões defluentes
de modo que as populações pudessem ser avisadas sobre os níveis que iriam
ocorrer em suas localidades, etc. O resultado foi a elaboração de manual de
operação hidráulica destinado aos operadores da usina o que certamente permitiu
uma operação mais segura com resultados dentro das expectativas.
Na operação das comportas do vertedouro são obedecidos os seguintes
condicionantes hidráulicos:
- estabelecida a vazão a ser vertida, a sequência prioritária para operação das
calhas e vãos do vertedouro em condições normais é indicada na Tabela 1.
Tabela 1 – Sequência para Operação das Calhas e Vão do Vertedouro.
Sequência de Uso dos Vão
Sequência de Uso das Calhas
em cada Calha
C4 – central
12, 11, 13, 10, 14, 9, 15
C3 – adjacente à central lado direito
8, 7, 6, 5, 4,3
C5 – adjacente à central lado esquerdo
16, 17, 18, 19, 20, 21
C2 – lado direito
22
C1 – lado direito (junto da Barragem Canal Central)
23
C6 – lado esquerdo
2
C7 – lado esquerdo (junto da Tomada d´Água)
1
- limitar diferença de aberturas de comportas entre vãos da mesma calha, onde
possível, em 1,0 m;
- as comportas não deverão ser abertas com o NA do reservatório abaixo da cota
55,50 m que é o limite para obtenção do jato pleno, Q = 220 m3/s;
XXX Seminário Nacional de Grandes Barragens
7
- a abertura mínima das comportas, Amín, estabelecida visando garantir a formação
do jato pleno varia em função do NA do reservatório, conforme tabela a seguir;
Tabela 2 – NAres x Aberturas Mínimas das Comportas (para ter-se jato formado).
NA res (m)
Amín (m)
Q (m3/s/vão)
70,01 – 74,00
0,50
207 – 230
64,50 – 70,00
0,75
217 – 267
61,50 – 64,49
1,00
224 – 264
59,50 – 61,49
1,25
226 – 260
56,00 – 59,49
2,00
219 – 320
55,50 – 55,49
> 2,00
> 220
- para cada NA de operação existe uma abertura da comporta tal que, quando
ultrapassada, não é mais exercido um controle efetivo sobre o escoamento. Entre
essa abertura, denominada de Amec, e a situação de lâmina livre existe uma faixa
de transição de regime hidráulico na qual a capacidade de vazão não é precisa. Por
essa razão estabeleceu-se os valores constantes da Tabela 3.
Tabela 2 – NAres x Amec.
Faixa de NA (m)
Amec (m)
56,01 – 58,00
2,00
58,01 – 59,00
3,00
59,01 – 60,00
4,00
60,01 – 61,00
5,00
61,01 – 62,50
6,00
62,51 – 64,00
7,00
64,01 – 66,00
8,00
66,01 – 68,50
9,00
68,51 – 74,00
10,00
- quando todas as 23 comportas atingem Amec cada uma delas deverá passar para
uma abertura que não mais toque na lâmina d´água; recomenda-se que sejam
saltadas deliberadamente algumas posições de parada visando impedir a ocorrência
de impacto de corpos flutuantes sobre a comporta.
As tabelas para operação normal das comportas foram construídas obedecendo-se
o acima exposto. As vazões correspondentes aos NAs 56,50, 57,50, ........, 73,50
para cada configuração foram calculadas da seguinte forma:
Q73,50 = (Q74,00 + Q73,00)/2; Q57,50 = (Q58,00 + Q57,00)/2;
XXX Seminário Nacional de Grandes Barragens
8
Tabela 3 – Sequência de Operação Normal das Comportas do Vertedouro (NAres = 72,00)
1
C6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2
C7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
3
4
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
T
T
T
T
5
6
CALHA 3
0
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,50
075
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,25
1,50
1,50
1,75
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
T
T
7
8
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
T
T
COMPORTAS
11
12
13
14
15
CALHA 4
0
0
0
0
0
0
0
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,75 0,75
0,75 0,75
0,75 0,75
0,75
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00 1,00
1,00
1,25 1,25
1,25 1,25
1,25 1,25
1,25
1,50 1,50
1,50 1,50
1,50 1,50
1,50
1,75 1,75
1,75 1,75
1,75 1,75
1,75
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00 2,00
2,00
E ASSIM SUCESSIVAMENTE ATÉ ABERTURA TOTAL
T
T
T
T
T
T
T
9
10
16
17
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
T
T
XXX Seminário Nacional de Grandes Barragens
9
18
19
CALHA 5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,50
0,75
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,25
1,50
1,50
1,75
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
T
T
20
21
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
22
C6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
T
T
Tt
Qt
23
C7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,50
0,75
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
m3/s
0
1.533
1.981
2.436
3.750
4.134
4.534
5.838
6.222
6,612
7.011
7.410
7.809
8.208
8.550
8.892
9.234
9.576
9.918
10.260
10.602
10.944
11,382
11.510
11.640
12.078
12.206
12.336
12.450
12.564
12.678
12.792
12.906
13.020
13.134
13.134
2,00
86.457
Existem duas situações de operações excepcionais das comportas do vertedouro:
- indisponibilidade para manobra de uma ou mais comportas (emperramento e
realização de manutenção);
- necessidade de abertura total de uma ou mais comportas em ocasião e sequência
diferentes das prescritas para operação normal (para liberar corpos flutuantes,
rejeição de carga da usina, por exemplo).
Em qualquer desses casos, o procedimento será determinar as posições de abertura
e as vazões em trânsito respectivas de cada comporta e distribuir a parcela de
vazão impossível de atender através das comportas indisponíveis pelas demais
comportas manobráveis das configurações normais subsequentes ou antecedentes.
As possibilidades são inúmeras, mas os operadores da usina foram treinados
intensivamente para isso.
A UHE Tucuruí é considerada isolada quando perde a comunicação com o Centro
de Operação em Brasília por mais de 12 horas consecutivas ou quando não recebe,
em tempo hábil, o programa de vertimentos. Nesses casos, as decisões serão
tomadas pela Supervisão da Operação Hidráulica baseada na Usina.
Nesta situação, podem ocorrer três estados hidráulicos do reservatório:
- ATENÇÃO: sempre que o NA do reservatório estiver abaixo da cota 66,10 m;
- ALERTA: sempre que o NA do reservatório estiver entre as cotas 66,10 e 74,00 m;
- EMERGÊNCIA: sempre que o NA do reservatório ultrapassar a cota 74,00 m.
O Programa de Vertimento Diário em vigor por ocasião da perda de comunicações
com o Centro de Operação em Brasília deverá ser cumprido até o final do dia. Para
os dias seguintes a Supervisão deverá providenciar um novo Programa, em função
do estado hidráulico do reservatório e da vazão afluente ao mesmo.
Para elaboração do Programa de Vertimento consideram-se as vazões turbinada
(QTURB) e afluente (QAFLU) médias das últimas 24 horas. Esses valores são obtidos
das planilhas de controle do reservatório no dia corrente e na véspera.
A vazão a ser vertida é determinada em função do estado hidráulico do reservatório:
- ATENÇÃO (NA < 66,10 m)
Determina-se a vazão vertida de modo a manter o NA: QVERT = QAFLU–QTURB;
O incremento de vazão de vertimento de um dia para o outro é limitado a 3.000 m 3/s.
A vazão defluente mínima é de 2.000 m3/s: QVERT + QTURB ≥ 2.000 m3/s
- ALERTA (66,10 m < NA < 74,00 m)
O objetivo da operação é deplecionar o NA para que ele retorne à cota 66,00 m.
QDEFLU = máximo entre QAFLU x 1,10 ou QAFLU + 2.000 m3/s
QVERT = QDEFLU – QTURB
O incremento de vazão de vertimento de um dia para o outro é limitado a 4.000 m 3/s.
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- EMERGÊNCIA (NA > 74,00 m)
Deplecionar o NA o mais rapidamente possível para voltar à situação de ALERTA. O
incremento de vazão de vertimento de um dia para o outro é limitado a 5.000 m 3/s.
A Tabela 5 resume os principais parâmetros a serem observados na elaboração do
Programa de Vertimentos.
A população a jusante da usina deverá ser informada das vazões defluentes e dos
NA's do rio de acordo com níveis de interesse de cada localidade.
Tabela 4 – Parâmetros a Serem Observados no Programa de Vertimentos.
Cota do
Reservatório (m)
Estado Hidráulico
Vazão a Verter
Máxima
Variação Diária
de QVERT (m3/s)
Máxima
Variação Horária
de QVERT (m3/s)
< 66,10
ATENÇÃO
QVERT=QAFLU–QTURB
3.000
1.000
66,10<NA< 72,00
ALERTA
QDEFLU = máximo
entre QAFLU x 1,10 ou
QAFLU + 2.000 m3/s
4.000
1.000
> 72,00
EMERGÊNCIA
Máximo Possível
5.000
1.000
Apresenta-se a seguir as curvas de descarga do vertedouro, bem como a tabela das
curvas Cota x Área x Volume do reservatório.
Figura 4 – UHE Tucuruí – Curvas de Descarga do Vertedouro.
Com esses dados em mãos, é fácil verificar a capacidade de vertimento em qualquer
situação. Com o NAres = 72,00 m a vazão vertente total será de 84.500 m 3/s,
aproximadamente. Ou seja, para esse NA, a capacidade de vazão por vão é de
3.674 m3/s.
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No caso de indisponibilidade de uma comporta a vazão a ser vertida deverá ser
distribuída pelas outras 22 comportas.
Fica fácil verificar que o NA do reservatório será controlado pela Supervisão da
Operação em qualquer situação com bastante flexibilidade. O risco de galgamento é
praticamente inexistente por falhas nas comportas.
Tabela 5 – Curvas Cota x Área x Volume.
COTA
ÁREA (km2)
VOLUME (km3)
0
0
0
10,00
12,58
0,063
15,00
42,48
0,183
20,00
101,1
0,535
30,00
228,4
2,195
40,00
361,2
5,094
50,00
711,6
10,108
51,60
764,2
11,293
60,00
1.438
19,807
70,00
2.509
39,248
72,00 (NA máx. normal)
2.760
44,524
74,00 (NA máx max)
3.007
50,275
4. RESUMO DOS TRINTA ANOS DE OPERAÇÃO
O comportamento do vertedouro no que diz respeito às erosões a jusante nos
primeiros anos foi abordado por ARAÚJO (1991). O desempenho foi considerado
satisfatório e em sintonia como o previsto nos estudos hidráulicos em modelo
reduzido. Depois disso, não foi julgado necessário realizar outro levantamento
topobatimétrico porque as vazões vertidas foram sempre inferiores às que já tinham
sido registradas.
No que diz respeito à estrutura propriamente dita, foram verificados pequenos danos
no concreto junto às ranhuras das comportas, mais por defeitos naturais de
construção do que devido à cavitação. Esses danos foram reparados de acordo com
a prática rotineira.
No que diz respeito ao funcionamento das comportas nesses trinta anos, não foi
registrado nenhum evento de falha. O programa de manutenção das comportas é
cumprido rigorosamente.
Nesses trinta anos, o nível d’água máximo atingido pelo reservatório não superou o
NAmáx Normal (74,00m). A crista da barragem, na elevação 78,00 m, tem bordalivre de 2,70 m, em relação ao NA para a capacidade do vertedouro para a vazão de
projeto.
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5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O projeto da UHE Tucuruí (8.370 MW) foi desenvolvido pari e passu com a
implantação da rede hidrometeorológica na bacia Araguaia-Tocantins. As medições
de níveis d´água em Tucuruí, cuja área de drenagem é de 758.000 km 2, começaram
em 1969. Além das dimensões do rio, com vazões elevadas para o padrão
brasileiro, havia poucos dados hidrometeorológicos disponíveis para subsidiar o
projeto sendo as características hidrológicas mais um elemento a causar
preocupação aos projetistas.
Para corroborar este sentimento, durante a obra da 1ª Etapa (1976 a 1984)
ocorreram três das cinco maiores cheias do histórico incluindo a maior de todas
(68.400 m³/s em março de1980) o que obrigou a revisão das condições de projeto
do vertedouro.
O Vertedouro da UHE Tucuruí - o maior do Brasil e durante bom tempo o maior do
mundo (110.000 m3/s) - com vazões específicas muito elevadas gerou grandes
receios quanto a seu desempenho. Contudo, tem se comportado dentro das
expectativas embora tenha sido testado até os dias atuais apenas para cerca da
metade da vazão de projeto.
Outro fato a ser assinalado é que o vertedouro operou continuamente por mais de 7
anos, de março de 1985 (início dos vertimentos após enchimento do reservatório até
a cota 72,00 m) até julho de 1992, quando então já se encontravam em operação 11
das 12 máquinas da motorização da 1ª Etapa (4.245 MW).
6. CONCLUSÃO
Após 30 anos de operação o vertedouro da UHE Tucuruí não apresentou qualquer
problema relevante, comprovando a qualidade do projeto e das suas obras.
O projeto, um grande desafio na época, é um exemplo de sucesso da engenharia
brasileira para o qual nos orgulhamos de ter contribuído.
7. PALAVRAS-CHAVE
Operação Hidráulica, Vertedouro, Segurança, Risco.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1]
[2]
[3]
[4]
CDGB. Large Brazilian Spillways. An Overview of Brazilian Practice and
Experience in Designing and Building Spillways for Large Dams. (2002).
MORAES, H. M. ARAÚJO, A. L., CARVALHO, R. V., MAGELA, G. P.
Vertedouro da UHE Tucuruí. Simpósio Luso-Brasileiro sobre Simulação de
Modelação Hidráulica e Recursos Hídricos. Blumenau. (1983).
ARAÚJO, A. L., MOREIRA, J. C., LOPES, M. L. Evolução da Erosão a Jusante
do Vertedouro da UHE Tucuruí nos Dois Primeiros Anos de Operação. XIX
SNGB. Aracaju (1991).
MAGELA, G. P., LOPES, M. L. Critérios e Procedimentos para Operação de
Comportas de Vertedouros. XXIX SNGB. Porto de Galinhas. (2013).
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