- cesp - comitê brasileiro de barragens - representante ... de ilha solteira.pdf · centrals...
TRANSCRIPT
CENTRALS ELE`TRICAS DE SAO PAULO S. A. - CESP
USINA DE ILHA SOLTEIRADE S. ESC.
oeRw:vie. I fi.
AssunTO : DESVIO DO RIO. DE S.
1 a
N .9
1. INTRODU AO
1.1 - FASES DECOPISTRUCAODA OARA
Para a construgao da barragem no leito natural do rio,
a obra foi dividida em tres fases como mostra a fig. 1:
- a primeira caracterizada pela construgao da ensecadeira da
margem esquerda, possibilitando a execugao das obras de -
concreto a seco;
- a segunda fase , caracterizada pelo desvio do rio , para a -
Tomada D 'lgua, possibilitando a construgao da barragem de -
terra no Canal;
- a terceira , caracterizada pelo enchimento do reservatorio.
1.2 - PROGRAY.ACQAO
A programagao inicial da obra, foi elaborada conside-
rando como datas marco principais , o inicio de geragao em fe
vereiro de 1.974 e o desvio do rio em 15 de junho de 1.972.
A terraplenagem da segunda Ease, sempre se apresentou
como ponto critieo da obra , face aos grandes volumes previs-
tos em periodos chuvosos . Como medida de seguranga sentiu-se
a necessidade de iniciar a terraplenagem do Canal antes da -A A
data prevista, visando um melhor apromeitamento dos meses se
cos de 72, para diminuir os volumes mddios previstos na epo-
ca das chuvas.
Esta medida, aliada a necessidade de se enfrentar o de
ficit energetico previsto para 1.973, conforme recomendagao
do Governo Federal a Cesp, possibilitmn a analise da anteci-
pagao do inicio de geragao comercial.fa Usina para junho de
1.973, isto e, oito meses antes da data prevista.
A Cesp, movida pelo interesse dh antecipar a colocagao
de sua produgao no mercado, no mediu esforgos, reequacionou
o problema, concluindo pela viabilidafe do novo objetivo, des
de que cunpridas as seguintes metas:
- antecipagao do desvio de 15-06-72 bra 01-05-72 (45 dias);
Fl. 2
- antecipacgo do termino das estruturas de concreto de 08-73
para 03-73 (5 meses);
- antecipacgo da conclusgo da barragem de terra de 11-73 Pa-
ra 09-73;
- antecipacao da montagem das comportas do Vertedouro de -
09-73 para 07-73;
- antecipacao da montagem das duas primeiras unidades gerado
ras e de parte da Subestacao Elevadora.
2. NECESSIDADE DE AT;TECIPA02-D2-2ESVIO
A previsgo do inicio da terraplenagem do canal era 09-72,
epoca praticamente de inicio da estacao chuvosa, dispondo-se,
portanto , de apenas 1 ou 2 meses em 72 , favoraveis aproducao.
Dada a limitacgo da producgo em 800 a 900 mil m3 mensais no
periodo de estiagem , devido a restricgo da praca de lancamen
to, teria que se ter uma producgo forcada de 150 mil m3 men-
sais na epoca das chuvas. Por isso, o programs no apresenta
va a seguranca desejavel , por estar condicionado a producoes
no periodo chuvoso . Para se ter ideia da aleatoriedade da -
producgo na estacgo chuvosa , lancou-se 800 mil m3 no periodo
de 11-69 a 02-70, ao passo que de 11-71 a 02-72, devido ao -
regime continuo das chuvas , no se teve condicoes de produ-
zir absolutamente nada.
Diante deste fato , a obra reestudou o problema , tendo em
vista aproveitar ao maximo o periodo de estiagem do ano de -
72, ficando assim , menos condicionada a necessidade de produ
co"es no periodo das chuvas . A unica solucgo foi a antecipa--
q9o do desvio do rio . A analise geral com relacgo aos servi-
cos das obras civis e de montagem , mostrou que poder-se-ia -
conseguir uma antecipacao de 45 dias.
3. CONDIcQES PARA-O-DESVIO
Quanto aos servicos de concreto necessarios pare o des-
vio, deveriam estar concluidas as estruturas do riuro Direito
Hall de P-Ionta f;em, Muro Central, in . raestrutura e pista da --
Subestacgo, Tomada D'Agua ate a cota 303,25 e Casa de Forca
nos grupos de desvio como mostra a fig. 2.
El. 3
Estas condign"es exigiram maiores concentrago" es de esfor-
gos e recursos na Casa de Forc a (e Canal de Restituigao) e na
Subestagao.
Quanto a montagem, deveriam estar concluidos os tubos de
sucgao, conportas de emergencia, guias dos stop-logs de jusan
to e a montagem parcial dos stop-logs de montante.
4. AOPERAQ.KO DEDE_VIO
Os estudos e ensaios em modelo reduzido, que antecederamA
o desviodo riot e que tanto contribuiram para o exito desta o
peragao , admitiram 7.000 m3/s como vazao maxima no desvio.
As principais alternativas ensaiadas no fechamento foram
as seguintess (fig. 3)
a) Fechamento por montante;
b) Fechamento por jusante;
o) Fechamento por montante e jusante em sentidos contra-
rios;
d) Fechamento por montante e jusante no mesmo sentido com
pequena defasagem.
Todas as alternativas previram o fechamento simultaneo
com a remogao das ensecadeiras. Comparado a um fechamento clas
sico , que preve inicialmente a retirada das ensecadeiras than
to das obras de desvio e a seguir o fechamento do trecho aber
to do rio, o procedimento adotado permitiu grande economia de
tempo, mas necessitou de uma severs obediencia as sequencias
estabelecidas para as operagoes de abertura e fechamento das -
ensecadeiras e exigiu maiores recursos de equipamentos mecani
cos.
A alternativa adotada foi a "d". 0 avango do fechamento
por meio de duas ensecadeiras divide praticamente pela meta-
de a perda de carga em cada uma delas a Como a capacidade de
arraste a proporcional ao cubo da perda de carga , as dificul-
dades foram sensivelmente reduzidas. Aiem desse fato , esta so
lugao permitiu que o avango fosse feite> somente pela margem -
direita (a Lenos congestionada), posscibilitando a concentra--
gao de todo o equipamento de carga e z ansporte. Esta operagac
previa uma perda de carga total da o_'uem de 1,80 m para uma -
F1. 4
vazgo de 7.000 m3/s e a utilizaggo de pedras comuns de peso
medio de 20 kg em quase toda a extensio . Foi prevista ainda
a utilizagao de pedras especiais de peso medio da ordem de
150 kg, apenas nos ultimos 140 m do fechamento.
A fim de ganhar tempo e minimizar o volume de remoggo
das ensecadeiras das estruturas de conereto,foram programa-
dos antes do desvio,o rebaixamento parcial dessas ensecadei
ras, e a construgao dos diques de espera do fechamento.
0 desvio foi feito atraves de 16 blocos da tomada d'agua,-
para permitir a continuidade da montagem das 4 primeiras u-
nidades geradoras.
A operagao desvio iniciou-se na manha de 27-04 (48 dias
antes da data inicialmente prevista) com o enchimento do re
cinto das estruturas de concreto. Para evitar sub-pressio -
na laje do canal de restituigao, a abertura da ensecadeira
foi executada por montante, com a infiltraggo de agua atra1'
ves de uma camada permeavel de enrocamento , disposta no ta-
lude interno da ensecadeira, possibilitando um fluxo contro
'lado e de facil interrupgao caso houvesse qualquer imprevis
to.
A operagao seguinte consistiu na execuggo dos servigos
de remogao das ensecadeiras e fechamento do canal (fig. 4).
As medidas das perdas de carga ms ensecadeiras de fe-
chamento, com respectivas vazoes do rio estio indicadas na
figura 5.e 5-A.
0 volume removido das ensecadeiis para a abertura foi
aproximadamente de 230.000 m3 (volume empolado , medido no -
velculo).
0 volume executado na construggo das ensecadeiras de -
fechamento (montante e jusante) foi do aproximadamente -
173.000 m3 (volume empolado, medido no veiculo).
Os equipamentos basicos que esti' ram a disposigao do
servigo de remoggo das ensecadeiras e simultaneamente cons-
truggo das ensecadeiras de fechamento foram:
CAT-769 ............................... 15 unidades
Euclid R-20 ........................... 10 unidades
Euclid R-22 ........................... 19 unidades
PH-315 ................................ 1 unidade
Escavadeira 71-B ...................... 8 unidades
F1. 5
Pa carregadeira CAT-988 ................ 2 unidades
Pa carregadeira CAT-966 ................ 4 unidades
Pa carregadeira CAT-944 ................ 1 unidade
Trator CAT- D-8 12 unidades
Trator CAT- D-7 4 unidades
As produgoes conseguidas por esses equipamentos em re-
lagao as horas efetivamente trabalhadas e volume empolado me I
dido no veiculo forams -
ServiGosd Remora"o - (Ensecadeiras)
E UIPAMEIITOrC:T'A: TE JliSA: E
QLado dir. Lado esa . Lado Dir. Lado esq.
Retro-Shovel 135 m3/h 241 m3/h 187 m3/h 189 m3/h
Drag-Line 155 m3/h 249 m3/h 201 m3/h 229 m3/h
Servigos de Construciao - (Ensecadeiras)
EQUIPAI:='TO EI+SECADEIP S DE F CILAIi;TO NONTANTE E JUS.
Drag Shovel e
carregadeiras 247 m3/h (media)
988
A fig . 6 mostra as fases executivas de remogao e cons-
trugao simultanea das ensecadeiras, referidas ao tempo.
Os servigos do desvio transcorreram dentro da major ex
pectativa e cautela, afim de evitar imprevistos.
0 comportamento das estruturas de concreto e ensecadei
ras,satisfez plenamente as condigoes de desvio e podemos con
siverar o exito total obtido,como uma das grandes vitorias -
da Engenharia Nacional.
5. VEDACTO EXTERNA DA S EN ECADEIRAS PR1 CIPAIS DE FECHANENTO
A vedagao externs das ensecadeiras foi executada com -
material argiloso e a transigao entre enrocamento e a veda--
gao com cascalho.
0 fluxo d' ague na ensecadeir- de montante, de fora pa-
Fl. 6
ra dentro, permitiu que os serviros de transigao e vedagao -
se iniciassem antes que os da ensecadeira de jusante, onde o
fluxo d'agua , de dentro para fora, poderia acarretar um car-
reamento da transigao e vedagao. A vedaggo de jusant.e foi i-
niciada juntamente com a de montante e teve que ser paraliza
da ate que os niveis d'agua externo e interno da ensecadeira
de jusante se igualassem.
6. BOMBEAMETNTO DO CANAL
0 conjunto de bombas utilizadas no bombeamento do canal
constou essencialmente de: 6 (seis) Flyt de 90 HP e 6 (seis)
Formac de 60 HP. Localizadas no lado interno da ensecadeira
principal de jusante , e 8 (oito ) Jaeger sendo 2 (duas) de -
54 HP e 6 (seis ) de 57 HP localizadas no lado interno da en-
secadeira principal de montante. Estas bombas foram instala-
das sobre unidades flutuantes, podendo , desse modo, acompa--
nhar o rebaixamento do nivel d'agua ensecado.
Para possibilitar o esgotamento total da agua enxecada,
foi aproveitada a regia"o de maiores profundidades (canal -
principal) Para a situaga"o das bombas.
0 bombeamento foi iniciado parcialmente no dia 19 -5-72,antes mesmo de terminar as vedagoes externas das ensecadei--
ras principais de fechamento, com finalidade de testar as -
bombas e provocar com relagao a ensecadeira jusante , um flu-
xo de agua de fora para dentro, facilitando assim, o servigo
de vedaggo externa da mesma.
A fig . 7 nos fornece em resumo , todos os elementos ne--
cessarios para o acompanhamento dos servigos de bombeamento
executados.
FASES DA CONSTRUCAO
1°)
dARRA^EV_ A MAR^N DIREITA
2°)
0
M
FNSEC No 2 ENSEC N^
/SARRAGEY OA WI RGEY UEROA
ENSEC. N2 I
FIGURA- I
Vtt7_'^E DO RIO PARA A DURAN'TE 0 DESVIO
DATA VAZAO (n3/s)
27-04 4.23028=04 4.07029-04 4.10030-04 4.00001-05 3.94002-05 3.98003-05 --3.89004-05 3.900
0506 3 9- .0007-05 3.900
08-05 3.93009-05 4.00010-05 3.90011-05 3.75012-05 3.78013-05 3.90014-05 3.90015-05 3.95016-05 3.93017-05 3.78018-05 3.43019-05 3.23020-05 3.68021-05 3.48022-05 3.55023-05 3.63024-05 3.61025-05 3.63026-05 3.650
Figura 5-A
IS 10 5 5 10
DIREITA ESQUERDA
D I R E I T A
U S IN A
SUB E S TA c A 0
S to Is 20 25
0
w
IS 10 5 5 10
DIREITA ESQUERDA
VERTEDOR
FIGURA - 6 C
i
70 (ACUMUL ADO)
BO MB EA MENTO DO C A N
PREFIXO MARCA H.P TIPO/9 20 2/ 22
51 - 2 3 - I I FORMAL 60 EL RICA 8 , 20 23 , 00 24 , 00 23,7
5 I - 2 3 - 125.1 - 22 - 77 .. „ --
6060..
12,0 0I , Lip
23,5023,50
24 , 0_024 , 00
23,7237
5il - 2 2^ - 90 a so n i. 19 0 0 24,00 24 ,00 23,1
5'1 - 9 8 - 78 to it 60 it 11 15 1 0 23,00 24 , 00 23, 7
51 - 98 - 79
51-2 -32
a
FLY GT
60
90
It n_
SUB TOTALEL 1'RICA
..-
58,3014,00
23,00140,00---
24 ,00144100
23,71422-"•
51 - 22 - 80 • • 0 u ; I 0 0 24,00 214 , 00 23,1
5.1-22-81 .. •• 90 " .. 14,00, 22190 2/300 23 i
511 - 22 - 82 it 90 .. Is »- 23,80 24,0_0 23,7
5 ; 1 -23 -425 it , . 90 it n I 0 0 23 , 40 20 , 00 23,7
51-25 - 132 96 n _n 4, 3d 23 , 50 2+4 ,00 23;7
Si - 45 -236 It Il 90 .. It 5,8 0 24,00 24,00 23,5
SUBTOTAL 58,1 0 141 , 60 144 ,00 142,0
5 1 - 22. - 74 JAE GER I 0 4 EXP LO SAO 24 , C
5 I - 22 - 75 ,. 54 .. „ »- -••- -..-
5 1- 46 - 297 It n- i 5 7 11- , --••- -- 19-.20 24,0
51 - 46 -298 .. n. 57 ,. is -b-.'- 14 , 8 - 0 24 , 00 11,5
54 - 46 -299 •^ 5 7 „ ,. -'-'- 10 00 24,00 24 C
5;1 - 46 -300 it
E
57 .. ,. --- 2310 0 24 0 0 24 , C
5:1- 46 -301
i lI.
67 23 2 0 24 , C
5.1 - 4 6 -3025'1 - 45; -954
it it1
57
57
.,
......
23 0 09,00
22 5 O23,8 0
24 t24,C
SUB-TOTAL
P
122 , 20 1 8 4,50 179,;
TOTAL 7, 403 , 80 472,50 463,1
S CARACTER/ST/CAS DAS BOWBA9
ARIO MED/DO TOPOBRAF/CAMEMTE
SECADO.
L HORAS A PRO PR/ADAS
D/AS23 24' 25 26 27 28 29 30 3/
TOTALNORA S
24,00 24,00 24,00 18,50 -"- -"- - -"- -"-*- "- 169, 4024,00 24,0'0 24,00 24,00 2400 1960 -^-"- -"'- n- 222, 20
24,00 23,8'0 24,00 24 00 24,00 6 0 0 -N- -'^- •- 209,00
24,00 24,00 24,00 24,00 24,00 18, 00 -"- -"-r •- 221 , 70
24,00 24,60 24,00 24,00 ---"- 17,00 1,20 - --=-"- 200,00
24,00 24,00 24,00 24,00 `--"- 17,00 0 -^^ "- 184, 90
144,00 143 , 80 144 00 138,50 72 00 77 00 04-'-
1- -"- -- - 12',00
23,80 24,00 24100 24,00 24,00 19,0'10 0 14,7 0 70 24'2 , I 0
23,80 24,00 2410-0- 24 00 24,00 24104 0 16,70 I , 5 0 25 5 8 0
23,80 24,0'0 24,00 24,00 24100 4,00 1,20 -"- 19':6, 5 0
23,80 24,0,0 24,00 24,00 24,00 24,00 -i-"- 15,710 23 26 3, 9 0
23,80 24,00 -24,00 - - 2400 -2-4 O0 2i;O 0 , 20 -f6-2'0 - 244 , 70
23,80 24,00 24,00 24 00 24,0_0 24,00 -"- 17,0:0 26 1 60142,80 144 ,00 14. 400 144 ,00 144 ,00 116,00 4 , 80 8030
P
I
24,00 24,00 22,90 -"- -"- -"- -"- -"- 13'7 10
16,00 24,0,0 24,o O 23,50 24,00 -•- - ^-"- -"+ I I I , 50
24 , 0 0 24, 0 0 - 2 4,0 0 12 , Q 0 "- •-^ --"- -"^ 12: 7, 20
-•- -•_. - - - - -t^ -+•- -- "- 50, , 30
24 0 0 24,010 24,00 18 0 --^"- -"-- -•- -" .- I 4 8 , 70
24,00 24,60 24,00 24,00 22 5 0 22,0,0 24,00 10,70 3,90 25:0, 10
24 00 24,00 24 0 0 24,00 17 0 0 9,5,10' 1 3,6 0 0,30 --r"- 207 6 0
24,00 24,00 24,00 24,00 24,00 22,0;0 22 3 0 23,40 13,70 270, 90
24,00 24,0,0 24,0 0 2 1,410 "- -"t -"- -,,- -"- 150, 20
184,00 192,00 19090 147 , 60 87,50 53,50 59 90 34 , 40 17 60
470,80 479,80 478 , 90 430 , 10 303 ,50 246 ,50 67,10 114,70 86 ,60 4.113, 90
TABiLA DAS VAZPES DAS BOMBAS EM FUN'AO DA ALT. MANOUETR/CA(A4TURA BEOM ETR/CA #ALTURA DEVIDO AS PERDAS NAS TUBUL.)
I
COTA DO N.A . JAEGER ; 54 HP FORMAC - 60 HP FLYGT - 90 H PENSECA DO
(R.INTERMED .) H m 0.(m3/h) Hm 0 .( m3/h) H m 0 .( m3/h)
282,00 10,00 855 15,00 335 9,00 325
28 1,00 11,00 840 16,00 330 O,DO 320
280,00 12,00 825 1700 320 11,00 315
2 7 9; 0 i-3-, 0-0 810 18 .0 0 310 12(2,00 - -3 f!-0-
278,00 14,00 790 19,'00 300 1 3b0__ __305
277, 0 15 0 0 770 20,00 290 14, ^00 30.2276, 0 1 6, 00 750 21, 00 280 15 0 300
275, 0 17 00 720 22,00 270 16,' 0 _298274, 0 18,00 690 23,00 260 17,00 297
273, 0 19,00 660 24,00 250 18,00 295272,90 20,00 630 25 00 240 19,00 293
271,00 21,00 600 26.00 230 20,00 290
270,00 22,00 570 27,00 220 21,00 289
269, PO 23,00 540'
28,00 21 0 22,00 288268,00 24,00 51 0 29,00 196 23,:0 0 28.7----267,00
_25,00 480 30,00 170 2400 285
266,00 26,00 450 31,00 160 25,00 283
265 00 27,00 430 32,00 150 26,00 282264,00 28,00 390 33,00 135 27,00 280
263,00 29,00 370 34,00 120 28, 00 2.78
262,00 30,00 350 35,00 105 29,00 276
FIGURA - 7
LEE N D A2.000.000.;
VOL UM4 BOMBEADO (ACUMUL ADO^
t
VOL. E0,//VAL ENTE AO REBA /XA MENTO DO N. A . ENSCEC
VOL. BOMBEADO
VOL. EOV/V. AO REB. DO N.A ..ENSEi-
CADO
I>
a
/
DATA E#A qq UIE
TI-
00 RtFOR;ONA$VEDA;
EXTERNA3NA
;.^. REGIAO 00
CANAL PHINC -
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
TEMPO (d/o)
BS. e)VOL - BOMBEADO - CALCULADO TEOR/CAMENTE EM FUNCAO DAS
b)VOL . EOU/VALENTE AO REBA/XAMENTO DO N.A. ENSECADO-E 0 P
EM FUNCAO DA VAR/ACAO tD/FERENfA) DE COTA DIARIA DO A
cl ALTURA DE SUCAO ADM/T/DA P/ CAL CUL05:
3AESER - 3,O0M
-FL.YBT 0,00 1
FORMAC - 3,00 in