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NOÇÕES GERAIS SOBRE BARRAGENSEESTUDOS
PRELIMINARES SOBRE USINAS HIDROELÉTRICAS

• Fea-fumec
• Novembro 2009

2
Desafios da Infraestrutura no Brasil
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Desafios da Infraestrutura no Brasil
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Desafios da Infraestrutura no Brasil
exceto
OECD Organização para Cooperação e
Desenvolvimento Econômico
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Estrutura da oferta segundo a natureza primária
de geração
Fonte Balanço Energético Nacional 2008
http//www.mme.gov.br/mme
Mundo 2006
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Estrutura da oferta segundo a natureza primária
de geração
Fonte Balanço Energético Nacional 2008
http//www.mme.gov.br/mme
Brasil
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Conceitos Básicos Gerais

• Barragens
• São estruturas artificialmente construídas em
  vales de rios, fechando-os transversalmente e
  proporcionando armazenamento de água para
  determinada utilidade.
• Classificação quanto ao uso
• geração de energia
• abastecimento de água
• controle de enchentes
• regularização de cursos dágua
• irrigação
• Lazer
• Freqüentemente os diversos usos poderão vir a ser
  combinados em determinadas situações, chegando-se
  ao conceito de usos múltiplos.

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Conceitos Básicos Gerais

• Tipos de Barragens
• Terra( homogênea ou zoneada)
• Enrocamento(núcleo de solo ou face de concreto)
• Concreto (gravidade, arco, contrafortes)
• CCR - concreto compactado a rolo.
• -Outros
• Premissas para seleção
• Geologia e geotecnia (fundação e ombreiras)
• Disponibilidade e qualidade de materiais naturais
  de construção
• Balanço de materiais
• Obs Um mesmo sítio de barragem pode ser propício
  a mais de um tipo, devendo a definição ocorrer
  pela comparação econômica das alternativas
  possíveis .

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Conceitos Básicos Gerais

• Partes integrantes do aproveitamento Hídrico
• Estrutura de fechamento (barragem de concreto,
  terra, enrocamento, outros)
• Vertedor (controlado por comportas, de soleira
  livre, tulipa, outros)
• Circuito de adução (tomada de água, canal,
  túnel, tubulações). O circuito poderá servir a
  uma usina hidroelétrica ETA Estação de
  tratamento de água, sistema de irrigação, etc.
• Casa de força (no caso de usinas hidroelétricas)
• O conjunto de obras formado pelas partes
  integrantes do aproveitamento tem o nome de
  ARRANJO GERAL ou LAYOUT.

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Princípios da geração de energia
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Princípios da geração de energia
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Turbinas Hidráulicas Faixa de operação
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Turbinas Pelton
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Turbinas Pelton
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Turbinas Kaplan
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Turbinas Kaplan Vertical
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Turbinas Kaplan Vertical
18
Turbinas Kaplan Horizontal
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Turbinas Francis
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Turbinas Francis
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Turbinas Francis
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Turbinas Bulbo
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Turbinas Bulbo
24
Unidade Geradora Bulbo
25
Características dos negócios de energia no Brasil
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Classificação das Usinas Hidroelétricas
27
Potencial Hidroelétrico de um local
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Potencial Hidroelétrico de um local
29
Conceitos Básicos Gerais
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Divisão de queda do Rio Paranapanema
31
Seção típica de Barragem de Concreto
32
Seções típicas de Barragens de Terra
33
Seção Típica da Barragem de Três Marias
34
Seção Típica de Barragem de Enrocamento
35
Seção de Vertedor Controlado de Ombreira
36
Seção de barragem de CCR concreto compactado a
rolo
Vertedor Soleira livre Seção Transversal
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Vertedor Tipo Tulipa
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Vertedor com Comportas
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Seções típicas de casa de força e tomada dágua
Baixa queda
Média queda
Alta queda
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas
Hidroelétricas
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas
Hidroelétricas
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas
Hidroelétricas
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas
Hidroelétricas
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas
Hidroelétricas
ESTUDOS AMBIENTAIS MELHOR DETALHADOS E DEFINIÇÃO
COMPLETA DOS EQUIPAMENTOS ELETROMECÂNICOS
(CONTACTOS COM FABRICANTES). Inclue
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Etapas de Estudos e Projetos de Usinas
Hidroelétricas
46
Inventário - Conhecimento da Bacia Hidrográfica
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Inventário - Conhecimento da Bacia Hidrográfica

• C BACIA HIDROGRÁFICA AINDA NÃO INVENTARIADA
• Requer estudos observando a versão mais recente
  do Manual de Inventário da Eletrobrás / Aneel
  datado de 2007.
• Para rios de pequeno e médio porte realiza-se
  Estudo de Inventário Hidroelétrico
  Simplificado(Usinas até 50 Mw)
• Para rios de maior porte, realiza-se Estudo de
  Inventário Hidroelétrico Completo (usinas
  maiores que 50 Mw).

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Fases do Inventário

1. Estudos Preliminares
2. Estudos Finais

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Fluxograma dos Estudos Preliminares
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Fases do Inventário
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Fases do Inventário Estudos Preliminares
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Fases do Inventário Estudos Preliminares
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Fases do Inventário Estudos Preliminares
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Fases do Inventário Estudos Preliminares
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Fases do Inventário Estudos Preliminares
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Fases do Inventário Estudos Preliminares
I -
J -
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Fases do Inventário Estudos Preliminares
K -
L -
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Fluxograma dos Estudos Finais
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Fases do Inventário - Estudos Finais

• Estudos Finais
• Abrange
• Maior detalhamento das informações técnicas
  referentes a topografia, sondagens e mapeamentos
  geológicos, hidrometereologia, meio ambiente,
  dimensionamentos de obras e equipamentos, usos
  múltiplos da água, estudos econômicos/energéticos
  e seleção final da alternativa de partição de
  queda.

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Fases do Inventário - Estudos Finais
2.1
A
B
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Fases do Inventário - Estudos Finais
C
D
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Fases do Inventário - Estudos Finais
E
F
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Fases do Inventário - Estudos Finais
G
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Fases do Inventário - Estudos Finais

• COMPARAÇÃO E SELEÇÃO DE ALTERNATIVAS
• Índices de custo x benefício (R / Mwh)
• Avaliação Sócio Econômica e Ambiental
• Comparação das alternativas considerando estes
  índices
• Definição da alternativa selecionada
• Estudos de motorização
• RELATÓRIO DOS ESTUDOS FINAIS DE INVENTÁRIO
• Texto, desenho, apêndices e anexos (topográficos,
  aerofotogramétricos, hidrometeorológicos,
  geológicos e geotécnicos, ambientais)

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Partição de Queda do Rio
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Desenho Típico do Inventário
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Ilha Solteira
Rio Paraná PI 3.230 Mw
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Jupiá
Rio Paraná PI 1.650 Mw
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Itaipú
Rio Paraná - PI 12.000 Mw (2ª maior usina do
mundo)
70
Tucuruí
Rio Tocantins PI 8.000 Mw