ESTUDO DE REMANSO E ASSOREAMENTO
APRESENTAÇÃO
• Tarcísio Castro
• Professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro na área de
Recursos Hídricos
05/11/2015
U.H.E. JIRAU
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INTRODUÇÃO
• Os estudos de viabilidade do aproveitamento hidrelétrico de Jirau determinaram uma regra operacional a
ser atendida pelo nível d'água do reservatório a ser implantado, de modo a evitar a interferência do seu
remanso em território boliviano;
• Em Vila Abunã, fronteira com a Bolívia, foi caracterizada uma curva-chave no rio Madeira, com níveis
d'água e vazões naturais, representando a condição original a ser preservada, como compromisso, sem
interferência causada pelo aproveitamento de Jirau. Uma curva chave é uma equação que relaciona os
níveis d’água as vazões em uma dada seção ou estação hidrométrica, isto é, é com esta relação que se
conhece a elevação do nível d’água para uma dada vazão;
• Essa curva-chave natural(sem reservatório) em Vila Abunã foi definida em resolução pela ANA, com
base nos levantamentos hidrométricos e estudos realizados na etapa de viabilidade.
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U.H.E. JIRAU
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LOCALIZAÇÃO
EIXO ILHA DO PADRE
3.300 MW
269 km² de área inundada
Cota – 90 m
EIXO JIRAU
3.300 MW
258 km² de área inundada
Cota – 90 m
Curva-chave Natural em Vila Abunã ( agosto de 2007)
Vazão
(m3/s)
5400
6500
7100
10100
11600
16100
18000
23300
25700
30000
33500
34600
37912
NA
(m)
83.57
84.30
84.69
86.61
87.31
89.61
90.40
92.30
92.81
93.56
94.18
94.38
95.26
Com vistas a garantir essas condições naturais do rio Madeira, em
Abunã, ao longo dos estudos de viabilidade, estudos de remanso
foram realizados, visando definir uma "curva-guia" a ser atendida
pelo nível d'água do reservatório na operação do aproveitamento
de Jirau. Essa "curva-guia" caracteriza um deplecionamento
sazonal do reservatório, em função das vazões em trânsito, que
condiciona a capacidade de geração do aproveitamento de Jirau.
A "curva-guia" definida é apresentada a seguir.
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Curva-Guia para Operação do Reservatório (agosto de 2007)
Vazão
(m3/s)
5400
6500
7100
10100
11600
16100
18000
23300
25700
30000
33500
34600
37912
NA
(m)
82,40
82,90
83,20
84,80
85,30
87,10
87,80
89,70
89,90
90,00
90,00
90,00
90,00
Destaca-se que a obediência à curva-guia em Abunã, conforme
estipulado no Edital de Leilão 005/2008 – ANEEL, mantém as
condições naturais de inundação na Vila de Abunã, garantindo que
o empreendimento é integralmente nacional, sem qualquer
impacto sobre o território boliviano.
Conforme resolução ANA No 555/06, a curva-guia de operação do
reservatório deverá ser ajustada de forma a atender ao
compromisso de manutenção das condições naturais (curva-chave
natural) em Abunã.
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ESTUDOS DE REMANSO REALIZADOS PELA ESBR
Para dirimir as dúvidas com os estudos de remanso realizados, a ESBR realizou novas simulações com o
modelo HEC-RAS:
SIMULAÇÃO REALIZADA COM BASE NOS ÚLTIMOS DADOS DISPONIBILIZADOS:
Para esses estudos foram utilizadas as mesmas seções batimétricas do estudo de viabilidade e as novas
seções desponibilizadas entre os sítios da Ilha do Padre e da Cachoeira de Jirau.
Nessa primeira simulação foram considerados os mesmos coeficientes de rugosidade adotados nos
estudos anteriores.
O resultado dos níveis d'água simulados em Vila Abunã, sob as mesma condições destes estudos, é
apresentado a seguir.
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Perfil da Linha d’Água entre a Barragem da UHE Jirau e
Abunã
NA Max
Profundidade (m)
NA Min
Fundo
110
95
80
65
50
35
0
Eixo
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Abunã 1000
Distancia do Eixo (Km)
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ESTUDOS DE REMANSO REALIZADOS PELA ESBR
Comparando-se com a curva-chave natural definida em Abunã pela ANA, tem-se o seguinte:
Vazão
(m3/s)
5400
6500
7100
10100
11600
16100
18000
23300
25700
30000
33500
34600
37912
ANA
NA (m)
83.57
84.30
84.69
86.61
87.31
89.61
90.40
92.30
92.81
93.56
94.18
94.38
95.26
ESBR
NA (m)
83.05
83.74
84.13
86.16
86.91
89.28
90.20
92.65
93.28
94.27
95.05
95.30
96.05
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ESTUDOS DE REMANSO REALIZADOS PELA ESBR
Ressalta-se que para as vazões baixas obtém-se níveis d'água mais baixos em Abunã e para vazões
elevadas a tendência se inverte. O resultado é apresentado em tabela e no gráfico a seguir:
5400
6500
7100
10100
11600
16100
18000
23300
25700
30000
33500
34600
37912
Orig.
c/Res
2
83.05
83.74
84.13
86.16
86.91
89.28
90.20
92.65
93.28
94.27
95.05
95.30
96.05
ANA
3
83.57
84.30
84.69
86.61
87.31
89.61
90.40
92.30
92.81
93.56
94.18
94.38
95.26
3-2
0.52
0.56
0.56
0.45
0.40
0.33
0.20
-0.35
-0.47
-0.71
-0.87
-0.92
-0.79
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ESTUDOS DE REMANSO REALIZADOS PELA ESBR
SIMULAÇÃO SOBRE A MESMA BASE DAS SEÇÕES E COM COEFICIENTE DE RUGOSIDADE
ADEQUADO A CONDIÇÃO DE DESMATAMENTO DO RESERVATÓRIO
Tendo em conta que o reservatório será integralmente desmatado, foi utilizado o coeficiente de
rugosidade de Manning "n" de 0,020 (terra desmatada), conforme recomendação do modelo utilizado
HEC – RAS.
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ESTUDOS DE REMANSO REALIZADOS PELA ESBR
Em forma de tabela e gráfico é efetuada comparação para o resultado com "n" de Manning 0,020.
5400
6500
7100
10100
11600
16100
18000
23300
25700
30000
33500
34600
37912
0.02
c/Res
2
83.01
83.68
84.07
86.05
86.77
89.08
89.97
92.34
92.92
93.83
94.53
94.76
95.45
ANA
3
83.57
84.30
84.69
86.61
87.31
89.61
90.40
92.30
92.81
93.56
94.18
94.38
95.26
3-2
0.56
0.62
0.62
0.56
0.54
0.53
0.43
-0.04
-0.11
-0.27
-0.35
-0.38
-0.19
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CONCLUSÃO
• O resultado obtido demonstra que, no período de seca, as cotas da curva-chave em Abunã são
atendidas com folga, permitindo a operação do reservatório em cotas mensais superiores às consideradas
para cálculo da energia assegurada da UHE Jirau, portanto, possibilitando um ganho de energia
assegurada neste período;
• O resultado obtido demonstra também que, no período de cheia, a regra operativa da curva-guia deverá
ser ligeiramente ajustada, de acordo com as diferenças apresentadas na tabela acima. Este ajuste não
implica em perdas energéticas, uma vez que existe disponibilidade hídrica para ligeiro ajuste na vazão
turbinada, permitindo uma operação com maior vazão nas máquinas;
• O acréscimo de energia gerada deverá ser recalculado pelo poder concedente, sendo estimado em, no
mínimo, 45 MW médios;
• O atendimento a regra operativa garante um empreendimento integralmente brasileiro, não existindo
interferência sobre o território boliviano;
• A mudança de eixo traz ganhos energéticos para o projeto.
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Estudos de Assoreamento
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Avaliação do Desempenho Hidráulico do Eixo Inicial de Jirau
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EIXO NA ILHA DO PADRE
Avaliação do Desempenho Hidráulico do Eixo da Ilha do Padre
• Este layout posicionando parte da casa de força e o vertedouro lado a lado reduz o risco de
criação de uma zona estagnada em frente ao vertedouro.
•Portanto, o risco de criação de um tampão de lama em frente às comportas do vertedouro será
bem reduzido.
•Estudos apropriados de modelo hidráulico possibilitarão uma otimização adicional do layout e
eliminarão qualquer risco de dificuldades operacionais.
•Conforme proposto o layout a jusante é muito melhor do que o layout a montante, sendo que o
layout a jusante ainda poderá ser melhorado através da utilização de estudos avançados de
modelo hidráulico.
A combinação da configuração do canal do rio e as ilhas a montante da casa de força e vertedouro
ajudarão a projetar arranjos estruturais que assegurarão proteção operacional adequada:
1)Pelo desvio da maior parte dos sedimentos brutos na direção do vertedouro;
2)Pelo intermitente armazenamento e evacuação dos fragmentos flutuantes e submersos para o
vertedouro.
•O layout a jusante possui potencial de projeto espacial e estrutural para melhores possibilidades
de gerenciamento de sedimentos e fragmentos.
•A modelagem hidráulica avançada possibilitaria o projeto e otimização de tais arranjos
estruturais.
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Perfil da Linha d’Água entre a Barragem da UHE Jirau e
Abunã
N
A
M
a
x
P
r
o
f
u
n
d
id
a
d
e
(
m
)
1
1
0
9
5
8
0
8 3
6
52
0
5
0
2
9
3
5
0
E
ix
o
3
1 3
2
3
4
3
4
,5
3
5
3
7 3
8
3
9
3
8
,5
4
0
4
0
,5
4
1
4
1
,5
N
A
M
in
4
24
2
,3
F
u
n
d
o
4
2
,6
3
6
1
0
0
2
0
0
3
0
0
4
0
0
5
0
0
6
0
0
7
0
0
8
0
0
9
0
0
A
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ã1
0
0
0
D
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c
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d
o
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ix
o
(
K
m
)
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FIM