Sistemas de Transposição de Peixes com ênfase para o Canal da Piracema de Itaipu

Transcrição

1 II Seminário Situação atual e estratégias de conservação de espécies de peixes em Minas Gerais de novembro 2010 Sistemas de Transposição de Peixes com ênfase para o Canal da Piracema de Itaipu Domingo Rodriguez Fernandez

2 A experiência brasileira Lei 2250 de Decreto 4390 de Todos quantos, para qualquer fim, represarem as águas de rios, ribeirões e córregos são obrigados a construir escadas que permitam o livre subida dos peixes Exemplo: Escada de peixes localizada no rio Negro (próximo a cidade de São Carlos) localizada logo acima de uma cachoeira de 70 m.

3 A experiência brasileira Decreto Lei 794 de As represas dos rios, ribeirões e córregos devem ter como As represas dos rios, ribeirões e córregos devem ter como complemento obrigatório, obras que permitem a conservação da fauna fluvial, seja facilitando a passagem de peixes, seja instalando estações de piscicultura

4 A experiência brasileira Decreto-Lei 221, de Portaria 46/SUDEPE Artigo 36 - O proprietário ou concessionário de represa em cursos de água, além de outras disposições legais, é obrigado a tomar medidas de proteção à fauna. Delega à SUDEPE (Superintendência para o Desenvolvimento da Pesca) a tarefa de determinar o melhor mecanismo para a proteção da fauna aquática.

5 A experiência brasileira Lei 6938, de Dispõe sobre a Política Nacional de Meio ambiente Decreto Lei 88351/1983 Decreto Lei 99274/90 Torna obrigatório o RIMA, incluindo levantamentos na área geográfica, descrição das ações/alternativas e identificação, análise e predição dos principais impactos positivos e negativos.

6 Modelo Experimental de Escada para Peixes Desenvolvido e testado: Extenção: 155m Vazão média: 0,3m³/s Declividade média: 17% Desnível total: 27m Média de velocidade da água: 2,3m/s Eficiente para 31 espécies migradoras

7 Modelo Experimental Escada para Peixes Dentudo Armado Lambari Piau 27m Piava Piapara Mandi Curimba m Dentudo Armado Lambari Piau Piava Piapara Mandi Curimba

8 Especies amostradas Espécies código Caixa A Caixa B JUSANTE Abundância Ocorrência Abundância Ocorrência Abundância Hemisorubim platyrhynchos Astyanax fasciatus Leporinus sp Astyanax sp * Bryconamericus stramineus (63,5) (36,5) * Astyanax bimaculatus (45,2) (54,8) ++ Leporinus friderici (45,4) (54,6) + Leporinus elongatus (69,0) (31,0) ++ Prochilodus lineatus (62,8) (37,2) ++ Pimelodus maculatus (28,6) (71,4) ++ Leporellus vittatus Acestrorhynchus lacustris Cheirodon sp * Pterodoras granulosus Schizodon borellii Apareiodon affinis Pimelodus ornatus Sorubim lima Hypostomus sp Iheringichthys labrosus Odontostilbe microcephala * Salminus maxillosus Characidium sp 60-1 * Megalancistrus aculeatus Oxidoras knerii Pseudopimelodus zungaro Roeboides paranensis Auchenipterus nuchalis Lycengraulis olidus Potamorhina squamoralevis Rhaphiodon vulpinus

9 Reservatório de Itaipu Area: km² Cota normal: 219,00-220,40 m Volume: 29 billion m³ Vazão média: m³/s Comprimento: 163 km Profundidade média: 22 m Pesca comercial: t/ano Pesca amadora/esportiva: 250 t/ano Áreas protegidas: ha

10 Rio Paraná Planície de Inundação Das 10 espécies mais frequentes na pesca profissional, 7 completam seu ciclo de vida na Planície à montante. Último trecho livre do rio Paraná em território brasileiro. Importante para desova e berçário para espécies migradoras.

11

12 Escada de atração e captura

13 Seletividade 169 espécies Outros exemplos: Itaipu escada experimental (41%): 28 das 68 espécies á jusante Itaipu Canal da Piracema (75%): 135 das 180 espécies á jusante e á montante Porto Primavera (26%): 21 das 80 espécies á jusante Canoas I e II (27%) 42 das 155 espécies da bacia 37% 63 espécies Fonte: Neamb-UFTO

14 Estratégia Reprodutiva Escada de Peixes de Lajeado SECA CHEIA NRPD 97,5% NRPD 90,0% IMT 1,7% RPD 0,8% IMT 7,6% RPD 2,4% Fonte: Neamb-UFTO

15

16

17 Ta Bá As Ta Plano IPP Ca Ca Co

18

19 Canal de acesso

20 Carro Concentrador

21 Elevador

22 Tanque

23 Plataforma de manejo

24 Tanque de Descarga

25

26 Iniciado em 1996 Canal da Piracema Comodato com o Governo do Estado do Paraná (350 ha) Utilização de um rio pré-existente: rio Bela Vista Extenção total: m Vazão operacional média: 12,4 m³/s Vazão mínima operacional : 5,0 m³/s Rio Bela Vista vazão média original: 0,5m³/s

27 Canal da Piracema Média máxima de valocidade: 3,0m/s Profundidade mínima: 0,8m Largura: 6,0-12,0m Declividade: 0,7-6,0% (120m de desnível) Iníco de operação: Dez. 2002

28 Rio Bela Vista - antes do Canal

29 Rio Bela Vista - Hoje

30

31 1 - CRITÉRIOS DE PROJETO Os Critérios de Projeto definidos pelos Especialistas em Ictiologia e adotados no dimensionamento das estruturas visando garantir condições adequadas de migração, foram : Velocidades médias nas seções transversais ao longo de todo o canal de Transposição de peixes não superiores a 3 m/s; Profundidades de água mínimas de 0,80 m, nas seções entre obstáculos ou com fluxo normal. Sobre os obstáculos as profundidades poderão ser menores, desde que haja espaços vazados com profundidade superior a 0,80 m, na mesma seção dos obstáculos; Área molhada não inferior a 4,0 m 2. Baseado em Cálculos Hidráulicos e em testes em modelos, encontrou-se que a vazão que atende aos requisitos acima é de 11.4 m 3 /s.

32 1 - CRITÉRIOS DE PROJETO Os projetos executivos foram desenvolvidos visando atender as características acima citadas, e as dimensões principais foram testadas em modelo reduzido hidráulico e em modelo matemático pelo Centro de Estudos Hidráulicos e Hidrológicos Prof. Parigot de Souza (CEHPAR ), de Curitiba, Paraná, Brasil, que foi contratado pela ITAIPU Binacional para avaliar o escoamento no Canal da Piracema, mais especificamente nos canais (Canal de Alimentação em Trincheira, Lago das Grevilhas, Canal de Alimentação em Aterro, Canal de Iniciação), no Rio Bela Vista, e nas estruturas (Tomada de Água, Dique de Regulagem, Canal de Deságüe).

33 1 - CRITÉRIOS DE PROJETO MODELO MATEMÁTICO COMPUTACIONAL O modelo matemático empregado nas simulações computacionais dos Canais de Alimentação, Lago Grevilhas, Canal de Iniciação e Rio Bela Vista para obtenção das variáveis velocidade, nível e área molhada, foi o HEC-RAS "Water Surface Profiles", do U.S. Corps of Engineers (HEC, 1998). O modelo utiliza a chamada equação da energia combinada com a fórmula de Manning, e emprega um método de solução conhecido na literatura por "Standard Step Method" (CHOW, 1959). Os dados necessários à aplicação do modelo são fundamentalmente: dados topobatimétricos das seções transversais, cotas e vazões nas seções de controle e os coeficientes de rugosidade.

34 PRINCIPAIS ESTRUTURAS DO CANAL A. Reservatório de ITAIPU B. Tomada de Água C. Canal de Alimentação em Trincheira D. Lagoa das Grevilhas E. Canal de Aliment. em Aterro F. Lago Principal G. Canal de Competição em Águas Bravas H. Canal de Migração I. Lago Inferior J. Rio Bela Vista K. Rio Paraná

35 PRINCIPAIS ESTRUTURAS DO CANAL B. Tomada de Água

36 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.1 TOMADA DE ÀGUA A. Canal de Aproximação B. Tomada de Água C. Lagoa de estabilização D. Dique de regulagem

37 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.1 TOMADA DE ÀGUA Dique de Regulagem Lagoa de Estabilização Estrutura da Tomada de Água Vista Aérea da Tomada de Água em Construção

38 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.1 TOMADA DE ÀGUA - COMPORTAS Compõe-se de 5 (cinco) comportas verticais deslizantes com 2.00m x 1.00m (base x altura), instaladas na cota 217,00 (base), acondicionadas internamente à estrutura da captação, ao abrigo do tempo, acionadas localmente, por motores elétricos que movimentam dois eixos solidários à uma rosca sem fim. comportas foram projetadas para funcionar abertas ou 40% fechadas, não permitindo outra abertura parcial. As O sistema é dotado de sensores de abertura / fechamento conectados ao sistema de controle geral.

39 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.1 TOMADA DE ÀGUA Vista de montante da Tomada de Água, em construção Vista de Jusante da Tomada de Água, em Operação, mostrando a lagoa de estabilização

40 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.2 DIQUE DE REGULAGEM Em Construção Em Operação

41 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.2 DIQUE DE REGULAGEM - COMPORTAS É composto por 3 (três) comportas de segmento, com 2,00m de largura, com soleira na cota 217,90 e curso até a cota 218,60. A função destas comportas é a de manter o nível da Lagoa de Estabilização no máximo 0.45m abaixo da cota do reservatório de Itaipu, operando na faixa de a Estas comportas são acionadas de modo independente, por pares de pistões hidráulicos, ativados localmente.

42 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO TOMADA DE ÀGUA E DIQUE REG. - MODELO REDUZIDO Configuração do escoamento no modelo da Tomada de Água (fotografia da esquerda), do Dique de Regulagem e do Canal de Alimentação com declividade 5 % para a vazão de 11,4 m³/s

43 PRINCIPAIS ESTRUTURAS DO CANAL C. Canal de Alimentação em Trincheira D. Lagoa das Grevilhas E. Canal de Aliment. em Aterro

44 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.3 CANAL DE ALIMENTACAO EM TRINCHEIRA O projeto previu degraus para auxiliar no controle da velocidade da água

45 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.3 CANAL DE ALIMENTACAO - MODELO REDUZIDO Configuração do escoamento no modelo do Canal de Alimentação com declividade de 2,06 % para a vazão de 13 m³/s

46 PRINCIPAIS ESTRUTURAS DO CANAL F. Lago Principal G. Canal de Competição em Águas Bravas H. Canal de Migração I. Lago Inferior

47 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.4 BARRAGEM DO LAGO PRINCIPAL Seção Transversal A. Proteção com Rip-rap B. Barr. De Terra Homogênea C. Filtro Vertical (dreno) D. Filtro Horizontal (dreno) E. Aterro Adicional F. Lago Inferior

48 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.4 LAGO PRINCIPAL E CANAIS ESPORTIVOS

49 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.5 CANAL DE INICIACAO CANAL DE INICIACAO EM OPERACAO E EM CONSTRUCAO

50 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.5 COMPORTAS CANAL INICIACAO - MODELO REDUZIDO Configuração do escoamento no modelo das comportas do Canal de Iniciação para a vazão de 11,4 m³/s

51 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.6 CANAL DE ÀGUAS BRAVAS Em Fevereiro de 2006, a Confederação Brasileira de Canoagem, através de convênio firmado com a Itaipu, concluiu a colocação de obstáculos no interior do Canal de águas Bravas, o qual tem um desnível de 7 m em cerca de 430 m de extensão, tornando-o apto à realização de canoagem slalom de caráter internacional, sendo considerado o maior canal artificial para esse tipo de esporte, nas Américas. Já foram realizadas nesse canal as provas do Campeonato Pan- Americano de Canoagem Slalom, em abril/2006, e a realização do Itaipu International Slalom Cup, em setembro/2006, que serviu de testes para o Campeonato Mundial de Canoagem Slalom, realizado setembro/2007.

52 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.6 CANAL DE ÀGUAS BRAVAS

53

54 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.7 LAGO INFERIOR VISTA DO LAGO INFERIOR Canal de Deságüe Vertedouro sem comportas

55 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.8 CANAL DE DESÁGUE Canal de Deságüe em Construção Canal de deságüe em Operação

56 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.8 CANAL DE DESÀGUE Canal de deságüe e curso natural do rio Bela Vista Curso Natural do Rio Bela Vista

57 2 - DESCRICAO DO EMPREENDIMENTO 2.8 CANAL DE DESÀGUE - MODELO REDUZIDO Configuração do escoamento no modelo do Canal de Deságüe no Rio Bela Vista para a vazão de 11,4 m³/s

58

59 Peixes migrando no Canal da Piracema

60 Objetivos Consolidação do Corredor de Biodiversidade Monitoramento e conservação da fauna aquatica Estudos científicos (migração, dispersão de especies entre ecosistemas, etc.) Intercâmbio genetico entre populações de peixes Contribuição para formação do Banco de Germoplasma de espécies nativas

61 Monitoramento 160 especies amostradas no Canal Monitoramento de ovos e larvas de peixes Marcação de peixes - Fish tagging (LEA) Captura de reprodutores Coletas de 630 amostras de quatro espécies para o Banco de Germoplasma até Radio-telemetria: 150 exemplares de 6 especies PITTAGs Transporder Passivo Integrado

62 Marcação Eletrônica (radio-telemetria)

63

64

65

66

67 A proposta do uso de PIT-tag Metodologia inicialmente sugerida para complementação da avaliação do Canal da Piracema (2003), porém considerada inviável naquela ocasião Discussão reiniciada em 2007 Curso em nov.2007 (Porto Primavera) Revisão bibliográfica e elaboração de projeto (tese de doutoramento)

68 Canal de Deságue Lago Inferior Canal de Iniciação Canal de Aguas Bravas

69

70 Principais resultados até Nov/ espécies de peixes / cerca de exemplares Predominância de H. marginatus (30,7%) e A. affinis (19,1%) 17 espécies migradoras médio e grande porte Predominância de L. elongatus (23,6%) e R. vulpinus (21,2%) Predominância de indivíduos em repouso

71

72 Ictioplâncton 23 espécies, em sua maioria sedentárias (91%) Marcação com LEA indivíduos / 28 espécies 899 P. maculatus (24,6%) e 680 P. corruscans (18,6%)

73 Os mecanismos de transposição são justificáveis apenas como maneira de permitir o fluxo gênico de populações de espécies com amplo home range (migradoras). Esse não é o caso das espécies sedentárias Transposições são recomendadas apenas sob condições controladas (o fluxo é essencialmente unidirecional) e quando o trecho a montante comporta áreas de desova, de desenvolvimento inicial e de alimentação Transposições com escada são em geral de difícil controle e pode se constituir em importante fonte de impacto negativo quando as possibilidades de sucesso reprodutivo no trecho a montante são baixas e as do trecho de rio ou tributários a jusante são favoráveis. Transposições via terrestre deverão ser consideradas

74 Os desenhos hidráulicos dos mecanismos de atração e ascensão no Brasil, evoluíram nos últimos 15 anos, entre tanto, o conhecimento dos ecossistemas, das populações reofílicas e sua dinâmica devem ser as principais ferramentas na tomada de decisões. A execução de estudos estudos de monitoramento da migração de peixes nos ecossistemas a serem manejados é de grande importância na avaliação da efetividade dos mecanismos de transposição, além de fornecer subsídios fundamentais para uma administração pesqueira sustentável, através do estabelecimento de rotas migratórias, períodos de migração e dimensionamento de populações, requisitos básicos para a ordenação pesqueira.

75 Agradecimentos: Prof. Ângelo Antônio Agostinho; Dra. Lisiane Hanh Doutorando Hélio Fontes Dra. Maristela Makrakis Eng. Ademar Fiorini Grato pela atenção tel