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3 de dez de 2011

Conheça as estruturas da Pequena Central Hidrelétrica de Paracambi



Pequena central hidrelétrica construída no Estado do Rio de Janeiro entra em operação neste mês com capacidade para atender a uma cidade de 120 mil habitantes.





Paracambi, município de pouco mais de 40 mil habitantes na região metropolitana do Rio de Janeiro, entre a Baixada Fluminense e a Serra do Mar. Ali, às margens do Ribeirão das Lajes, a 77 km da capital do Estado, perto da Via Dutra, estão sendo finalizadas as obras da Pequena Central Hidrelétrica Paracambi, PCH que integra o Complexo de Lajes (do qual fazem parte as usinas hidrelétricas de Nilo Peçanha, Fontes Nova e Pereira Passos) e que terá capacidade instalada de 25 megawatts, energia suficiente para atender a uma cidade de 120 mil habitantes.


O empreendimento, licitado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) para atender a parte do crescimento da demanda de energia no Rio de Janeiro, é liderado pela Lightger, cujos principais acionistas são a Companhia Energética de Minas Gerais (Cemig) e a Light S.A. Os investimentos de cerca de R$ 200 milhões vêm de recursos próprios da empresa e do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES).


As obras começaram em novembro de 2009 e a previsão é que a usina comece a operar plenamente neste mês. O projeto e a construção do empreendimento estão a cargo do Consórcio Construtor de Paracambi (CCPA), formado pela Construtora Quebec e pela Orteng Equipamentos e Sistemas Ltda.


Classificada como uma usina de fio d'água, a PCH Paracambi possui um reservatório enxuto (165 hectares) cujo volume de água não varia de acordo com a chuva, mas, sim, com o controle de volume de água da Usina Pereira Passos, localizada na montante do rio, na cidade de Piraí.


O cronograma de execução seguiu quatro principais etapas: 1) barramento da margem direita e construção das estruturas de concreto; 2) passagem do rio pelos vãos dos vertedouros do barramento; 3) lançamento das ensecadeiras para o desvio do rio e 4) desvio total do rio.




Barramento


A primeira fase da obra da barragem aconteceu na margem direita do rio, sem necessidade de interferência em seu leito, como acontece normalmente em obras desse tipo. Isso foi possível graças a uma característica do próprio rio: uma curvatura em sua trajetória bem no local do barramento, que permitiu que a obra da margem direita fosse construída em terreno seco. Nessa área foi feita a terraplanagem e removido todo o solo existente até chegar à camada de rochas, a 12 m de profundidade.


Depois de verificada a qualidade da rocha, para testes relativos à fundação da estrutura de concreto do barramento, alguns trechos foram reforçados com injeção de cimento e outras técnicas adequadas a cada tipo de pedra.


Ainda na primeira etapa, foram construídas a barragem da margem direita e as estruturas de concreto de quase 29 m de altura: a tomada d'água (com quatro vãos e responsável pela captação da água no reservatório, para conduzi-la às turbinas) e os dois vertedouros da barragem (que escoam a vazão não turbinada do rio), além das casas de força (uma localizada dentro da estrutura de concreto da barragem e outra a poucos metros dali, responsável pela distribuição da energia gerada para as nove torres que farão a ligação com os outros sistemas de energia existentes, na Via Dutra). Veja detalhes dessas construções.



Em julho deste ano, a obra da PCH Paracambi (25 MW) já havia edificado estrutura de concreto com tomada d'água e vertedouros, ainda sem instalação das comportas



Dada a curvatura do Ribeirão das Lajes na altura da construção da barragem, as obras civis da PCH Paracambi na margem direita do rio puderam ser executadas em terreno seco, e só depois foi feito o desvio da trajetória das águas



Desvio do rio


Com a estrutura de concreto já construída, o rio precisou ser desviado pelos dois vãos dos vertedouros para a construção da barragem da margem esquerda, fora do traçado do leito original. Para o diretor técnico da Lightger, Marcos Aquino, esta foi a operação de engenharia mais complexa do empreendimento, embora o desvio tenha abrangido apenas 200 m do Ribeirão das Lajes. "O desvio do rio é uma operação muito delicada e de grande risco social e ambiental, já que o Ribeirão ajuda a abastecer a cidade do Rio de Janeiro, por meio da Companhia Estadual de Águas e Esgotos (Cedae), que tem uma estação de tratamento de água, a ETA Guandu, a cerca de 30 km a jusante do barramento", explica o engenheiro.


O processo aconteceu da seguinte forma: na parte seca do terreno foi removido um septo de jusante (lado do curso de água em direção à foz), o que fez com que a água começasse a penetrar nesse terreno, formando uma espécie de canal. Depois, foi removido o septo de montante (lado do curso de água em direção à nascente), o que permitiu que a água passasse então não só pelo leito natural do rio, mas também pelos dois vãos rebaixados do vertedouro.


Para que a água corresse totalmente pelos dois vãos do vertedouro, foi necessário que o barramento estivesse completo. Começou então a terceira fase da obra, em que foram lançadas duas ensecadeiras no leito do rio, uma de jusante e uma de montante. Ensecadeiras são pequenas barragens de rocha, provisórias, construídas para desviar o rio a fim de secar a região onde será implantada uma estrutura. Quando a rocha é lançada ao rio, um pouco de água continua a passar, embora a maior parte já esteja passando pelos vertedouros. Para acontecer a vedação completa, foi preciso lançar argila sobre a rocha sem prejudicar a qualidade da água. Essas barragens de argila e rocha possuem também areia, que funciona como um filtro que retém o pouco de água que consegue passar por meio da rocha e da argila.


"Nesse processo, contratamos a Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (Unirio) para fazer a análise da água, tanto na montante quanto na jusante, e fizemos o trabalho da forma mais cuidadosa e devagar possível, para que o mínimo de quantidade de argila fosse para a água", explica Aquino. "Lançamos uma rocha de granulometria maior, depois uma de granulometria menor, e depois a argila; as rochas diminuem a velocidade da água no trecho de construção das ensecadeiras. Com isso, quando lançamos a argila, o impacto é pequeno, pois como a água corre devagar a argila é decantada em poucos metros." Profissionais da Cedae também acompanharam o processo e verificaram a qualidade da água. "Quanto mais comprometida a água chega à estação de tratamento deles, mais dinheiro a empresa gasta com tratamento. Daí o cuidado", comenta Aquino.








Para o desvio do rio, os septos de jusante e montante foram retirados para penetração da água no canal, em direção ao vertedouro.



Comportas


Na quarta fase, foi necessário construir duas ogivas de concreto nos vãos do vertedouro, montar as comportas da estrutura e promover o desvio completo do rio. Para isso, os vãos do vertedouro precisaram ser fechados, e a grande preocupação dos engenheiros da obra foi não comprometer a vazão do rio, respeitando resolução da Agência Nacional de Águas (ANA) que determina uma vazão mínima de 120 m3/s para o Ribeirão das Lajes. O objetivo é não comprometer o abastecimento de água da ETA Guandu.


Para isso, a Lightger contratou a empresa Hicon Engenharia para elaborar um estudo hidrodinâmico, que calculou: o tempo que a água leva da Usina de Pereira Passos até o barramento de Paracambi e desse até a Cedae; como se comportariam os níveis de água em todo o período de operação em vários trechos do leito; quanto de água precisaria chegar à barragem no momento da operação para vencer a ogiva de 4 m de altura do vão do vertedouro o mais rapidamente possível e voltar a correr pela jusante. A operação aconteceu em diálogo também com o Instituto Estadual do Ambiente (Inea) e com a Comissão Técnica do Comitê Guandu, para dar segurança de que a água não deixaria de chegar, mesmo que a estação estivesse parada para manutenção.


Para a formação da barragem foram desapropriadas e indenizadas 107 propriedades de terra na região. Antes do desvio completo do rio, uma equipe de comunicadores e sociólogos percorreu a região para informar os moradores sobre como se daria o processo e que medidas de segurança deveriam ser adotadas. O Plano de Segurança e Alerta contou também com a distribuição de materiais informativos como folhetos e cartazes, além da instalação de faixas e placas. A operação contou com o apoio da Polícia Militar, da Brigada Florestal, da Defesa Civil e do Corpo de Bombeiros.




A PCH Paracambi abrange os municípios de Paracambi, Itaguaí e Piraí, para onde se estenderá o reservatório com 237 hectares


Mão de obra e últimos passos



Feito o desvio total do rio, a obra seguiu com acabamentos na parte civil e principalmente com a montagem dos equipamentos: as comportas do vertedouro (acionadas por cilindros hidráulicos e responsáveis pelo controle do nível de água acumulada no reservatório da PCH), as turbinas hidráulicas e os geradores de energia.
Além disso, houve o reflorestamento de áreas degradadas no entorno do lago da barragem, além de outros projetos ambientais. Estão sendo concluídas também obras na Via Dutra, como bueiros (pelo método não destrutivo, pois é uma via de fluxo intenso de carros), proteções de taludes e um viaduto de acesso.


No pico da obra, em março de 2011, havia cerca de 500 trabalhadores no local, 70% deles oriundos de Paracambi e região. Era a fase de construção da barragem da margem direita e das estruturas de concreto. A mão de obra local foi selecionada pela construtora a partir dos cursos de capacitação (carpinteiro, pedreiro, soldador e armador de ferragem) que foram realizados pela Lightger. Hoje há 147 operários na obra, 84 deles moradores de Paracambi.



As duas turbinas do tipo Kaplan, usadas na PCH Paracambi, têm potência unitária de 12.820 kW, vazão nominal de 102,5 m3/s e pesam, cada uma, 2.000 kN

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