MODELO PARA ENVIO DE CONTRIBUIÇÕES REFERENTE À AUDIÊNCIA PÚBLICA Nº 038/2008 NOME DA INSTITUIÇÃO: BACAL, BARRAGENS LTDA. AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA ANEEL ATO REGULATÓRIO: RESOLUÇÃO NORMATIVA N 395 EMENTA (Caso exista):
CONTRIBUIÇÕES RECEBIDAS IMPORTANTE: Os comentários e sugestões referentes às contribuições deverão ser fundamentados e justificados, mencionandose os artigos, parágrafos e incisos a que se referem, devendo ser acompanhados de textos alternativos e substitutivos quando envolverem sugestões de inclusão ou alteração, parcial ou total, de qualquer dispositivo. TEXTO/ANEEL TEXTO/INSTITUIÇÃO JUSTIFICATIVA/INSTITUIÇÃO Os interessados, Empreendedores postulantes deverão, sem prejuízo das Alternativas de estudos de Viabilidade e alternativas de Projeto Básico, que o seu melhor bom senso e engenhosidade decidirem estudar e considerar, investigar e apresentar também, diferentes Alternativas de Estudos de Viabilidade e Projetos Básicos que contemplem no mínimo mais duas Alternativas de Estruturas principais, bem como a localização das mesmas no Arranjo Geral do Empreendimento, acompanhados de Orçamentos Comparativos. As estruturas e equipamentos que deverão ser objeto de estudos de alternativas de projeto são as seguintes: A redução no custo de implantação dos empreendimentos hidrelétricos vai reduzir significativamente o custo do MW hora gerado. Disponibilizando o insumo energia elétrica a baixo custo, isto vai permitir a expansão de toda a cadeia produtiva nacional, além de atrair a implantação de investimentos estrangeiros no Brasil, tornando os produtos aqui fabricados, bastante mais competitivos no comércio internacional. Desta forma a enorme contingente de mãodeobra desempregada poderá ser absorvida de forma produtiva aumentando o PIB, movimentando a economia e ajudando a resolver muitos problemas sociais. Capítulo IV, artigo 6, Inciso ainda inexistente. Acrescentar após o inciso II. 1 BARRAGENS DE CONCRETO COMPACTADO COM ROLO CCR: (figs.01 a 06). 2 CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO: Casa de Força Incorporada em Câmara ou Caverna na Base do Maciço da Barragem de Concreto. Planta figura 01 e seções transversais (figs. 03 e 04). Conduto Forçado situado externamente, a Montante da Face de Concreto da Barragem (fig. 03). Conduto Forçado imerso dentro do corpo da Barragem de Concreto, quando possível (fig. 04). Tomada d Água apensa à estrutura da Barragem (figs. 03 e 04). Os aproveitamentos hidrelétricos com barragem de concreto compactado a rolo CCR possibilitam um arranjo geral condensado e mais econômico do que as barragens de terra, ou de seixo rolado, ou de asfalto, ou de terra enrocamento, ou de enrocamento com face de concreto, devido as seguintes razões. Figuras 1 e 2. a. O Layout Geral fica simplificado pois permite acomodar, no próprio Corpo da Barragem de CCR, as Estruturas de: Adufas, Vertedouro, Tomada d Água, Condutos Forçados, Casa de Força e Subestação Elevadora. b. Acomodando o Circuito Hidráulico de Geração, assim como o Vertedouro, sobre o Corpo do Maciço de Concreto, economizase Escavação em Rocha, pois a Casa de Força passa a ser localizada na Depressão Natural já existente na Calha do rio, evitando, assim, onerosos Custos na execução de Escavações e Concreto Estrutural, necessários para o caso de Casa de Força nas Margens. Caso a Barragem fosse em Enrocamento com Face de Concreto (EFC) requereria três a quatro vezes mais em Volume de Pedras para Enrocamento, do que o Volume necessário para Agregados de Concreto, afora a Escavação e Botafora de Overburden. 2
TEXTO/ANEEL TEXTO/INSTITUIÇÃO JUSTIFICATIVA/INSTITUIÇÃO Continuação do Capítulo IV, artigo 6, Inciso ainda inexistente. Acrescentar após o inciso II. A rocha necessária para os agregados de concreto CCR e CCV (concreto convencional), pode ser extraída das margens do rio, aumentando, consideravelmente, a largura da calha do rio, para dissipação da energia da água do vertedouro. c. A barragem de concreto dispensa canais de aproximação e de dissipação, reduzindo assim os volumes de escavação em terra e rocha e, portanto, menos agressão ao meio ambiente. d. A barragem em concreto, CCR ou CCV, permite o galgamento no caso de enchentes, excepcionais, durante a construção, o que implica em ensecadeiras com menor altura e, portanto, muito menos volumes do que as enormes e vulneráveis ensecadeiras de terra e rocha necessárias para as barragens de terra ou de enrocamento. e. A barragem de CCR não está exposta às conseqüências catastróficas de enchentes excepcionais a que se expõe a barragem de enrocamento, ou a barragem zoneada de terra. f. A barragem de concreto oferece mais segurança nas operações de manejo e desvio do rio, dispensando, inclusive, a necessidade de túneis de desvio e respectivas adução e restituição, podendo o desvio ser feito por adufas. g. Menor comprimento de Condutos Forçados, refletindose em menos peso de Chapas de Aço, portanto, menor Custo, assim como menor Perda de Carga, permitindo mais Rendimento Energético no Circuito Hidráulico de Geração. h. Redução no Volume de Concreto Armado das Estruturas de: Tomada d Água, Berços dos Condutos Forçados, Casa de Força e Área de Serviço, Vertedouro, Muros do Canal de Adução e Muro do Canal de restituição. i. A Casa de Força Incorporada permite uma redução no volume de Concreto do Maciço da Barragem devido à Caverna criada pela Sala de Máquinas da Usina, Área de Montagem, Caminho de Rolamento para Pontes Rolantes, Galerias de Cabos, Galerias de Equipamentos Elétricos, Galerias de Equipamentos Mecânicos, Galerias de Ventilação, Oficinas, Espaço ocupado pelas Turbinas, Geradores, Tubo de Sucção, Canal de Fuga e correspondente Concreto Estrutural. j. Redução significativa na frota de dispendiosos 3
equipamentos necessários para extração e transporte de rocha e solo para as barragens de terra e enrocamento, os quais consomem grandes quantidades de óleo diesel. k. Uso intensivo de correias transportadoras acionadas por energia elétrica, bem mais econômica para o transporte de agregados e/ou concreto, ao invés de caminhões, que são bem mais dispendiosos. l. A barragem de CCR permite localizar a central misturadora sobre o maciço de concreto. ao invés de transportar concreto prémisturado em caminhões ou onerosas correias transportadoras, a barragem de ccr admite localizar os silos de brita, areia, cimento e água (do tipo self elevating), sobre o maciço em construção, simplificando a operação de transportar granéis secos, através de correias transportadoras mais econômicas. o transporte de cimento pode ser feito por meio pneumático. m. O CCR permite um traço com predominância de pozolana sobre o cimento Portland, o que reduz substancialmente o calor de hidratação. n. O custo da Pozolana é mais baixo que o custo do Cimento Portland, o que resulta num custo médio da mistura, bem menor que o custo do Cimento Portland sozinho. o. O enchimento do reservatório da barragem pode ser antecipado, assegurandose assim um ou mais ciclos hidrológicos. p. Redução no efetivo de mãodeobra direta e de supervisão. q. Redução nos custos indiretos. r. Redução no prazo de construção. s. Redução nos custos financeiros t. Redução no custo do MW hora gerado. Casa de Força abrigada, fora do corpo da barragem, com superestrutura em aço (Estrutura Metálica). Circuito hidráulico de geração em Estrutura Transversalmente Contínua e Monolítica (figs. 08 e 09). Para potenciais hidráulicos situados em locais distantes de difícil acesso sugerese superestrutura da casa de força em estrutura metálica, fabricada em caldeiraria ou fábrica de estruturas metálicas fora do canteiro de obras, enquanto vai sendo concretada a infraestrutura da casa de força. Com isto ganhase tempo no cronograma da obra o que permite antecipação da montagem dos equipamentos de geração. Fazendo a cobertura da casa de força em forma de arco ou abóbada, ligada rigidamente de forma contínua à estrutura da tomada d água, a estrutura monolítica resultante propicia uma melhor utilização da seção plena do concreto armado, que passa a ser solicitado 4
predominantemente a esforços de compressão, característica que o distingue e para a qual o concreto oferece grande resistência. Uma redução na espessura da laje de fundação submersa e respectiva escavação em rocha, bem como redução nas dimensões das paredes e contrafortes e, em contrapartida uma sobrecarga na cobertura através de robusto arco, acima do espelho d água, conduzem a um menor volume total do conjunto. O menor volume da construção submersa reduz o volume de água deslocado e melhora as condições de estabilidade do conjunto estrutural e reduz a subpressão. A predominância das tensões internas de compressão na seção plena do concreto armado, conduz a um melhor aproveitamento da sua principal característica que é a alta resistência à compressão. Desta forma reduzse volumes na execução de concreto armado necessário para as paredes, contrafortes e lajes de fundação e correspondentes escavações em rocha, que vem sendo executadas até o presente, para tomadas d água e casas de força descontínuas ou dissociadas. O conjunto tomada d água e casa de força em estrutura contínua e monolítica é estruturalmente mais econômico; Barragem de Estrutura Metálica (figs. 15 e 16). Na barragem em estrutura metálica os tramos que compõem as treliças, estão primordialmente submetidos a forças de compressão ou tração. Isto propicia a utilização otimizada da capacidade de carga da seção plena dos perfis de aço. Figuras 15 e 16. A Estrutura Metálica é fabricada fora do Canteiro de Obras, o que propicia uma redução e simplificação substancial no local das obras, no efetivo de Mão de Obra, na Frota de Equipamentos, no Prazo de Construção e entrada em Operação Antecipada, resultando em menor custo final. Assim como a Barragem, tipo Gravidade, de concreto a Barragem de Aço permite um Arranjo Geral mais econômico, podendo incorporar no corpo da Barragem as Estruturas de Tomada D Água, Condutos Forçados, Vertedouro, Desvio do rio, Adufas, Estação de Recalque, Turbinas, Geradores, Ventilação, Escada para Peixes, e outros Equipamentos. É recomendada para Implantação em áreas remotas e locais de difícil acesso. A Barragem de Estrutura Metálica, embora possa parecer muito dispendiosa, é válida para a Implantação de Empreendimentos em locais de difícil acesso, espaço restrito para Canteiro de Obras e quando se procura diminuir o Prazo de Construção. 5
TEXTO/ANEEL TEXTO/INSTITUIÇÃO JUSTIFICATIVA/INSTITUIÇÃO Continuação do Capítulo IV, artigo 6, Inciso ainda inexistente. Acrescentar após o inciso II. 3 VERTEDOUROS DO TIPO DESCARGA DE FUNDO, COM MÚLTIPLAS PEQUENAS COMPORTAS, AO INVÉS DE VERTEDOUROS DE SUPERFÍCIE, COM CONTROLE ATRAVÉS DE ENORMES COMPORTAS TIPO SEGMENTO: Tipo descarga de fundo com múltiplas comportas (Planta figura 02). Tipo descarga de fundo com comportas tipo vagão (fig. 11), ou Tipo descarga de fundo com comportas tipo segmento (fig. 12), ou Tipo descarga de fundo com comportas tipo setor (fig. 13). Tipo descarga a meia altura (fig. 14). Tipo descarga de fundo com canais sob a Barragem de Estrutura Metálica (fig. 16). Tipo descarga de fundo, sob a casa de força, com múltiplas pequenas comportas (fig. 17). Tipo descarga a meia altura em salto ski (fig. 18). Tipo descarga de fundo com bacia de dissipação na calha do rio (fig. 19). A reação horizontal do empuxo d água, através dos braços das comportas tipo segmento sobre as vigas munhões dos vertedouros tradicionais de superfície com controle, atinge valores extremamente altos de carga concentrada horizontal de tração, em cada um dos muros tipo contrafortes, a grande altura acima da soleira do vertedouro de superfície. Isto exige grandes massas de concreto para os muros, bem como, para a soleira e laje de fundação do vertedouro tipo superfície. O Concreto é um excelente material que resiste bem a esforços de compressão e não de tração. Disto resulta que os enormes volumes de concreto armado dos muros do vertedouro de superfície estão subutilizados. E para penalizar ainda mais, a energia da água de enchente, que passa através do vertedouro de superfície, sob as comportas de grande altura, exige uma bacia de dissipação de enormes dimensões e grande profundidade. Isto implica em grandes volumes de escavação para a bacia de dissipação, além de enorme volume de concreto armado para a laje de fundação. A fim de se fazer uma redução substancial nos volumes de concreto armado e de escavação em rocha para o vertedouro e respectiva bacia de dissipação, bem como uma utilização otimizada do concreto armado, afora uma redução nos custos de ensecadeiras, sugerese substituir o vertedouro convencional do tipo superfície, dotado de grandes comportas tipo segmento, por múltiplos vertedouros tipo descarga de fundo, dotados de pequenas comportas do tipo segmento de braços comprimidos ou tracionados, ou tipo vagão, ou tipo setor, ou tipo lagarta, situados ao longo do corpo da barragem de concreto, na calha do rio. Figuras 11 a 19. A combinação de vertedouro tipo descarga de fundo sob o corpo da tomada d água e casa de força de baixa queda, fazendo o papel de barragem na calha do rio, permite uma redução de custos que podem alcançar 40% das obras civis do empreendimento hidrelétrico. 6
4 DESVIO DO RIO: Por meio de Adufas ao invés de Túneis de desvio (figs. 18 e 19). Por meio de canais de concreto armado sob a Estrutura da Barragem (figs. 16 e 20). 5 CENTRAL DE CONCRETO: Central de Concreto Sobre o Corpo da Barragem sendo os agregados secos transportados por Correia Transportadora (figs. 5 e 6) 6 ENSECADEIRAS: Células de Estacas Prancha metálicas (fig. 21) De concreto magro ou concreto CCR pobre em cimento. 7 LOCALIZAÇÃO DAS ESTRUTURAS PRINCIPAIS PREFERENCIAL MENTE NA CALHA DO RIO, AO INVÉS DE LOCALIZALAS EM TERRA FIRME: 8 ARRANJO GERAL (Layout): Adotandose vertedouro do tipo descarga de fundo com múltiplas pequenas comportas na calha do rio, ao invés do vertedouro de superfície com controle através de enormes comportas tipo segmento, o desvio do rio pode ser feito pelas descargas de fundo. Isto torna desnecessária a construção de túneis de desvio e escavações imprescindíveis para canais de aproximação e canais de restituição. Isto se aplica também para barragens de estrutura metálica sobre canais de concreto armado. A preparação do concreto compactado com rolo em centrais dosadoras e misturadoras móveis, localizadas sobre o corpo da barragem de concreto CCR em construção, transportando os agregados secos por meio de correias transportadoras movidas a eletricidade fornecida pelo concessionário interessado, desde as pilhas de estoque até os silos que vão se elevando na medida em que sobem os lances de concretagem, permite o lançamento do concreto em menos tempo e a menores custos do que o transporte em caminhões basculantes ou caminhões betoneira. Figuras 5 e 6. Ao invés das vulneráveis e enormes ensecadeiras de terra e rocha de grande largura que ocupam muito espaço, sugerese, na calha do rio, ensecadeiras bem mais estreitas de células de estacas pranchas metálicas ou de concreto magro ou de concreto CCR pobre em cimento, as quais ocupam bem menos espaço na calha do rio, oferecendo ainda a vantagem de serem galgáveis no caso de enchentes excepcionais. A localização das estruturas principais tomada d água, casa de força, adufas, desvio do rio, vertedouro, e evidentemente a barragem, devem ser localizadas na calha do rio, evitando escavações em solo e em rocha supérfluas e desnecessárias em terra firme ou nas margens. A natureza já se encarregou de escavar a calha do rio para acomodar a barragem e estruturas pertinentes. O arranjo geral deve ser compacto e deve evitar alongamentos desnecessários de crista da barragem na calha do rio e, e evitar em terra firme, a localização da casa de força e do vertedouro tipo segmento com controle. 9 TURBINAS: Estudar alternativas de diferentes turbinas como por exemplo, comparar com turbinas Bulbo. 7
10 PONTES ROLANTES: Considerar a possibilidade de utilizar pórticos metálicos apoiados ao nível do piso gerador ao invés de pontes rolantes próximas do teto da Casa de Força. Os pórticos sobre caminho de rolamento ao nível do piso da casa de máquinas, figura 22, permitem iniciar os serviços de montagem dos equipamentos de hidrogeração bem antes de concluída a superestrutura da casa de força, além de transmitirem as reações das rodas dos pórticos diretamente para o maciço de concreto da infraestrutura da casa de força. 8
Figura 22 Pórtico móvel sobre caminho de rolamento provisório ao nível do piso da casa de máquinas. 9