SOLUcAO DE DESVIO PARA 0 APROVEITAMENTO HIDROELETRICO DE ITAOCA NO RIO RIBEIRA

SOLUcAO DE DESVIO PARA 0 APROVEITAMENTO HIDROELETRICO DE ITAOCA NO RIO RIBEIRA

Eng° Nivaldo Silveira Simoes Eng2 Jose Roberto Sanches Peres Eng° Delfino Luis Gouveia Gambetti CESP - Cia Energetica de Sao Paulo

RESUMO

Neste trabalho sao apresentadas as principals condicionantes para definigao do esquema de desvio do eixo ltabca.

A U.H.E. de ltadca localiza-se a jusante do aproveitamento Tijuco, que contempla alem da geragao de energia a contengao de cheias. Esta localizagao permitiu que o projeto Irabaihasse com uma redugao da vazao de desvio, devido a possibilidade do amortecimento da vazao de pico, atravas da construgao desta barragem a montante.

Corn isto viabilizou-se uma alternativa de desvio em duas fases, mesmo tratando-se de um vale com conformagao relativamente fechada, o que indicaria numa primeira instancia desvio por tunel em uma Onica lase.

1. INTRODUCAO

A Usina Hidrelotrica de Itaoca esta projetada no rio Ribeira, proxima a cidade de ltaoca (SP) distante 298 km da foz, tendo a montante a Usina de Tijuco e a jusante a do Funil (Fig. 1).

0 sitio da barragem apresenta-se em rocha aflorante junto ao leito do rio, com capeamento variando entre 4 a 12 m na margem direita, e de 1 a 12 m na margem esquerda. 0 local a constituido basicamente de rocha granitica, nao existindo falhas ou juntas que afetem a implantagao da obra. 0 eixo do aproveitamento localiza-se num vale assimotrico, com vertente mais suave na margem direita.

0 esquema de desvio e as condicionantes topograficas e geologicas determinaram o posicionamento das estruturas de concreto, envolvidas pela ensecadeira de 18 fase, construfda a partir da margem esquerda do rio. 0 vertedouro com capacidade de 1745 m3/s a controlado atravas de tres comportas de segmento de 8,2 x 11,40 m. A tomada d'agua com 20 m de altura alimenta as 2 unidades geradoras de 20 MW cada, sob 32 m de queda (fig. 2). 0 fechamento do vale a conseguido atravas da construgao, na margem esquerda do rio, de um macigo de enrocamento, com uma crista de 300 m de comprimento.

0 desvio do rio Ribeira para construgao do aproveitamento ltaoca, concebido em duas fases ; isto a, por canal e adufas respectivamente, foi possivel gragas a duas premissas bfisicas:

Capacidade de controle de cheias no reservatorio do Tijuco, o que possibilitou uma redugao subs- tancial das vazoes de desvio.

A utilizando de ensecadeiras tipo celular, o que resultou numa menor escavagao do canal de desvio.

Observa-se que neste caso, salvo as premissas aqui adotadas, devido principalmente a conformagao topogrfifica local, somada as grandes vazoes de pico, a adogao de um desvio por tbnel, em uma unica fase, seria o caminho mais logico a ser tornado . Entretanto a solugao ora adotada , alam das vantagens de construgao e de custo, trouxe substancial redugao no cronograma geral da obra.

2. CONCEPCAO DAS FASES DE DESVIO

Na etapa de estudos finals para dimensionamento das obras de desvio definiu-se a ordem de grandeza das principais estruturas de concreto, visando nao so a obtengao dos custos daf decorrentes, mas tambom a compatibilizagao do esquema de desvio com o arranjo proposto para as estruturas. Assim o esquema de desvio foi sempre concebido em fungao da forma do vale, com a possibilidade de desvio em duas Eases ou utilizando tuneis ou galerias, numa unica fase.

As vazoes utilizadas para dimensionamento das obras de desvio, foram assumidas tendo em conta as condigoes especiais do vale do rio Ribeira, ou seja, a presenga de vales encaixados e tendo as calhas pouca capacidade de acumulagao, acarretando em vazoes de pico de pone avantajado, com consequence obrigatoriedade da adogao inicial de tuneis como solugao. Estas consideragoes acarretaram num acrescimo

dos custos dos estudos iniciais , uma vez que nao foram considerados os efeitos de amortecimento dessas ondas de cheia no reservatorio de montante.

No caso especifico do rio Ribeira , particular interesse tem o volume previsto para retencao de cheias no reservatorio rio Tijuco. As simulag6es de transito de cheias , correspondentes a varios perfodos de retorno, pelo reservatorio de Tijuco, visando uma operag5o restrita das comportas , favoreceram os resultados inclufdos na tabela abaixo:

PER(ODO VAZAO DE PICO VAZAO AMORTECIDA PORCENTUAL DE

RETORNO AFLUENTE EFLUENTE REDUCAO (%)

10.000 3.860 1.060 72

5.000 3.527 890 75

2.000 3 . 107 655 79

1.000 2.808 510 82

500 2 . 522 390 85

200 2 . 165 270 88

100 1.908 205 89

50 1.663 155 91

25 1.427 134 91

A conjugacao das consideracoes acima corn a utilizacao das ensecadeiras celulares, permitiu a solucao de desvio em duas fases:

Na primeira fase enseca-se a margem esquerda, para construcao das estruturas do vertedouro e casa de forga, restringindo ligeiramente o leito principal (figs. 3 e 4).

Na segunda fase enseca-se a margem direita, para construg5o da barragem de enrocamento, des- viando o rio pelas adufas previamente abertas no vertedouro.

3. PROJETO DA ENSECADEIRA Primeira fase de desvio

Para uma duragAo prevista do desvio da 18 fase de aproximadamente dois perfodos hidrolbgicos (n = 2), adotando-se um perfodo de retomo de 20 anos e um risco de 10%, a vazao resultante a de 450 m3/s.

Nesta fase foi providenciado o alargamento do leito natural do rio atraves de uma escavagao na mar- gem direita que resultou numa serao final de 50 m de largura (fig. 5), com uma escavagao prevista de 15.000 m3 aproximadamente.

Esta fase a completada corn a construg5o da ensecadeira celular. 0 projeto desta construg5o consiste simplesmente num preparo da fundacao atravas de uma camada de aterro langado submerso, e con- sequente cravagao dos anais metalicos (figs. 6 e 7).

Segunda fase do desvio

Para uma duragao do desvio de 2a fase, prevista para aproximadamente dois perfodos hidrologicos (n = 2), adotando-se urn perfodo de retorno de 40 anos e urn risco de 5% a vazao resultante a de 520 m3/s.

Esta fase inicia-se pela remogdo das ensecadeiras celulares, concomitantemente ao fechamento do outro tramo do rio, desviando todo o fluxo para as adufas. A verificagAo dos parametros de fechamen- to do rio faz-se portanto para as condicoes de 2a fase, de severa restricao de seu canal principal.

Assim, tern particular interesse o processo de fechamento das fendas remanescentes na ensecadeira de 2a fase, nos momentos finais de obturacao da calha do rio.

4. CONCLUSAO

A importancia da etapa de viabilidade num projeto de hidrelatrica, estfi tambam no fato de que a adocao de alguns parametros nesta fase, norteia todo o andamento futuro do projeto.

Isto ocorreu no caso especifico do projeto da U.H.E. de Itabca, assim como de todos os eixos a jusante, que foi grandemente afetado pela tomada de decisao de se considerar o amortecimento das vazoes de pico no reservatorio de Tijuco a montante, de propriedade da Cia. Brasileira de Alumfnio. Esta consideradoo aliada a utitizacao de ensecadeira celular, em substituig5o as ensecadeiras tradicionais (terra/enrocamento), permitiu a concecao do esquema de desvio em duas fases, mesmo tratando-se de um vale fechado que tradicional- mente levaria a urn desvio em uma l nica fase.

Todos estes fatores , levaram no caso particular da Usina Itabca , a uma reduqdo de 70% nos custos das obras de desvlo, incluindo o vertedouro e estruturas afins , o que corresponds a 9% do custo total da obra (Tabela 1 ), alem da considerAvel redugdo do cronograma de obras.

TABELA I

DESVIO EM UMA FASE DESVIO EM DUAS FASES

DESCRIQAO VALOR (US$) DESCRIcAO VALOR (US$)

ENSECADEIRA DE TERRA ENSECADEIRA METALICA

E RQCHA

Aterro 1.088.00 Construgao ^1.454.000

Remog&o 70.000 RemogAo 150.000

Esgotamento 132.000 Esgotamento 132.000

TUNEL

Escavagao comum 219.000

CANAL

Escavagao rocha a cOu aberto 1 . 181.000 Escavacao comum 113.000 Limpeza 273.000 Escavagao em rocha a cOu aberto 242.000

Concreto revestimento 748.000

Ccncreto emboque 878.000

T^

6.777.000 2.091.000

0

40C) 350 300 250 DISTA NCIA ATE A FIZZ (Km)

FIGURA 1 PARTIcAO DE QUEDAS RIO RIBEIRA DE IGUAPE

I

M

LL

I I

It

0 0

O

t N O O T T i T i i

5.00

LADO EXTERNO

119,50

ARGILA COMPACTADA

LASTRO DE CONCRETO

ENSECADEIRA CELULAR

CORTE A- A ESC. 1:100

DA ENSECADEIRA CELULAR

4 (PRAZO ESTIMADO :6 mews)

LEITO DO RIO

CORTE TRANSVERSAL

ENSECADEIRA A SER REMOVIDA APOS A CONSTR.

LADO INTERNO

OBS-

I) A COTA 11800 REFERE -SE AVAZAO OE ESTIAGEM IGUAL A 250m3/S

A COTA 119,50 REFERE -SE A VAZAO DE DESVIO IGUAL A 450 m3/s 2)

3) PARA CONSTRUCCAO OA PRE- ENSECADEIRA . UTILIZAR ENROCAMENTO C/ d 50 G 40 Cm

DETALHE 1

S/ESCALA

ID

RIO R/BE/RA

LADO EXTERNO

0 DE BOMBEAMENTO

^P0 le DETALHE 1

LADO INTERNO

ENSECADEIRA CELULAR

PLANTA ESC. I: 100

FIG. 7