COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS -...

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iaREVISTA BRASILEIRA DE

COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENSANO III Nº 03 ABRIL 2016 R$ 30,00

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(49) 3353-6536 (49) 3328-4359

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3REVISTA BRASILEIRA DE ENGENHARIA DE BARRAGENS

COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS – CBDBREPRESENTANTE DA COMISSÃO INTERNACIONAL DE GRANDES BARRAGENS (ICOLD-CIGB) NO BRASIL

DIRETORIA

PRESIDENTE BRASIL PINHEIRO MACHADO

VICE-PRESIDENTE FABIO DE GENNARO CASTRO

DIRETOR-SECRETÁRIO LUCIANO NOBRE VARELLA

DIRETOR DE COMUNICAÇÕES RICARDO AGUIAR MAGALHÃES

DIRETOR TÉCNICO CARLOS HENRIQUE MEDEIROS

SUPERINTENDENTE PEDRO PAULO SAYÃO BARRETO

NÚCLEOS REGIONAIS - DIRETORES

BA - ROBERTO FACHINETTI

CE - ANA TERESA DE SOUSA PONTE

GO/DF - EM PROCESSO DE RENOVAÇÃO

MG - TERESA CRISTINA FUSARO

PR - CARLOS INFANTE

PE - AURÉLIO ALVES DE VASCONCELOS

RJ - CELSO JOSÉ PIRES FILHO

RS - LÚCIA WILHELM VÉRAS DE MIRANDA

SC - SÉRGIO CORRÊA PIMENTA

SP - CLÓVIS RIBEIRO LEME

COMISSÕES TÉCNICAS NACIONAIS - COORDENADORES

BARRAGENS DE CONCRETO

JOSÉ MARQUES FILHO

BARRAGENS DE ENROCAMENTO COM FACE DE CONCRETO

BAYARDO MATERON

BARRAGENS DE REJEITOS

JOAQUIM PIMENTA DE ÁVILA

BARRAGENS DE TERRA E ENROCAMENTO

RICARDO AGUIAR MAGALHÃES

CONDICIONANTES REGULATÓRIOS À REALIZAÇÃO DE

BARRAGENS E RESERVATÓRIOS

RAYMUNDO GARRIDO

FORMAS DE CONTRATAÇÃO DE SERVIÇOS DE ENGENHARIA

E CONSTRUÇÃO

SÉRGIO ABUJAMRA MISAEL

HIDRÁULICA EM BARRAGENS

BRASIL PINHEIRO MACHADO

IMPACTO AMBIENTAL DE BARRAGENS E RESERVATÓRIOS

SANDRA ELISA FAVORITO RAIMO

OBRAS DE PROTEÇÃO E CONTENÇÃO DE FLUXO DE DETRITOS

DIMITRY ZNAMENSKY

PESQUISA, DESENVOLVIMENTO E INOVAÇÃO TÉCNICA

DENISE ARAÚJO VIEIRA KRUGER

REGISTRO DE BARRAGENS

SÉRGIO CORRÊA PIMENTA

SEGURANÇA DE BARRAGENS

CARLOS HENRIQUE MEDEIROS

USOS MÚLTIPLOS DE RESERVATÓRIOS

FÁBIO DE GENNARO CASTRO

EDITORIAL

CBDB - Comitê Brasileiro de BarragensRua Real Grandeza, 219 - Bloco C - Sala1007Bairro Botafogo - Rio de Janeiro/RJ - Brasil CEP 22281-900 FAX 055 21 2528 5959 TELEFONES 055 21 2528 5320 | 055 21 2528 5283 E-MAIL [email protected] WEB www.cbdb.org.br

ICOLD - International Commission on Large DamsCIGB - Commission Internationale des Grands BarragesComissão Internacional de Grandes Barragens 61, avenue Kléber - 75116 - Paris - FranceTÉL. FAX +33 1 4704 1780 FAX +33 1 5375 1822E-MAIL [email protected] WEB http://www.icold-cigb.net

Segurança e gestão de risco

Não poderia deixar de escrever sobre o tema

que hoje predomina no meio técnico de profissionais dedicados à Engenharia de Barragens: segurança e gestão de risco. No Brasil, temos uma valiosa linha de defesa, a Lei No. 12.334/2010, que estabelece a Política Nacional de Segurança de Barragem (PNSB) e suas

resoluções complementares produzidas pelo Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH), pela Agência Nacional de Águas (ANA), pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e pelo Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM). Apesar disso, tem sido fácil e recorrente criticar a eficácia da legislação em vigor, eleita a vilã dos acidentes.

Entretanto, precisamos ser justos e coerentes, na medida em que somos parte responsável pelo imenso passivo ou legado de estruturas de barragens, vulneráveis e inseguras em sua maioria, de propriedade dos setores de recursos hídricos e de rejeito de mineração e industrial. São barragens em condições de extrema vulnerabilidade devido ao estado de conservação e passíveis de acidentes, fato que tira o sono de muitos profissionais responsáveis pela avaliação da condição de segurança. A situação tem provocado indignação naqueles que reconhecem a importância da lei e sua capacidade de mobilização para reorganizar setores deficitários.

Há quem diga que a nossa Engenharia de Barragens não possui a expertise necessária para o enfrentamento de problemas dessa magnitude. Também há quem diga que não devemos nos intimidar e devemos avançar com as lições dos acidentes. Esse é o motivo que nos remete a manter o foco nos resultados da apuração dos fatos e nas causas dos acidentes com barragens, principalmente, naqueles onde tem sido recorrente a afirmação de que tudo estava sob controle e todos os procedimentos padrões de inspeção e monitoramento haviam sido concebidos e implementados.

Temos uma janela de oportunidades reservada para entidades com o perfil do Comitê Brasileiro de Barragens (CBDB), que podem assumir o papel de protagonista no estudo e discussão desses acidentes, através de ações que promovam o avanço do conhecimento, na qualidade de agente de interlocução entre comunidade técnica e sociedade. A presença do CBDB nesses episódios é relevante e permite o acesso às informações reivindicadas por nossos colaboradores, ávidos por explicações sobre as causas dos acidentes que maculam a imagem e a reputação da Engenharia de Barragens brasileira.

Finalizo convidando a todos para que nos ajudem a fortalecer este espaço, através de publicação de artigos sobre os mais variados e relevantes temas que compõem o universo da Engenharia de Barragens. Desejo uma boa leitura, e sejam rigorosos nos comentários sobre os temas aqui abordados e a qualidade técnica de nossos artigos.

Carlos Henrique MedeirosDiretor Técnico CBDB

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ERRATANa segunda edição da Revista Brasileira de Engenharia de Barragens (Maio/2015) houve um erro em um parágrafo das conclusões do trabalho. O artigo “Proposição de um critério brasileiro para a faixa de inspeção a jusante de barragens de terra-enrocamento” publicado na revista, acabou sendo veiculado com um equívoco. Onde se lê: “No estabelecimento do critério aqui proposto, se recomenda para barragens de menor porte (H

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COMITÊ EXECUTIVO

BRASIL PINHEIRO MACHADO

CARLOS HENRIQUE MEDEIROS


GERÊNCIA DE PUBLICAÇÕES

PEDRO PAULO SAYÃO BARRETO

COORDENAÇÃO EDITORIAL


JORNALISTA RESPONSÁVEL

CLÁUDIA RODRIGUES BARBOSA

PROJETO GRÁFICO

E DIAGRAMAÇÃO

URSULA FUERSTENAU

FOTOLITO / IMPRESSSÃO

GRÁFICA PALLOTTI

TIRAGEM

500 EXEMPLARES

Publicação de responsabilidade do CBDBCOMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS

A Revista Brasileira de Engenharia de Barragens (RBEB) é uma publicação técnica aperiódica do Comitê Brasileiro de Barragens (CBDB), distribuída em todo o território nacional e direcionada aos profissionais que atuam na Engenharia de Barragens em geral e em obras associadas. Os artigos assinados são de expressa responsabilidade de seus autores e não refletem, necessariamente, a opinião do CBDB. Todos os direitos reservados ao CBDB. Nenhuma parte de seus conteúdos pode ser reproduzida por qualquer meio sem a autorização, por escrito, dos editores.

ARTIGOS

SUMÁRIOSUMÁRIO

A Revista Brasileira de Engenharia de Barragens (RBEB) tem por objetivo a

publicação de artigos científicos e de relatos técnicos inerentes à Engenharia de

Barragens em geral, de modo a explicitar os conhecimentos técnicos atualizados,

que sejam úteis tanto para a operação das empresas que projetam, constroem ou

operam barragens, como para os centros de pesquisa e as universidades que se

dedicam ao desenvolvimento da Engenharia de Barragens.

O Conselho Editorial, abaixo nominado, é o órgão responsável pela definição

da linha editorial e pela qualidade técnica dos trabalhos. Está composto por

membros selecionados entre os sócios do Comitê Brasileiro de Barragens

(CBDB) com comprovada experiência profissional ou acadêmica em cada um

dos 16 temas a seguir relacionados.

TEMAS E COMPOSIÇÃO DO CONSELHO EDITORIAL

HIDRÁULICA E VERTEDORESMARCELO GIULIAN MARQUES, NELSON LUIZ DE SOUZA PINTOGEOTECNIA E FUNDAÇÕES ALBERTO DE SAMPAIO FERRAZ JARDIM SAYÃO, MILTON ASSIM KANJIGEOLOGIA DE ENGENHARIARICARDO ANTÔNIO ABRAHÃO, SÉRGIO NERTAN ALVES DE BRITOHIDROLOGIAHEINZ DIETER FILL, MÁRIO CICARELLI PINHEIROENERGIAFLÁVIO MIGUEZ DE MELLO, JERSON KELMAN, FRANCISCO LUIZ SIBUT GOMIDECONCRETO, TECNOLOGIA E MATERIAISSELMO SHAPIRA KUPERMAN, WALTON PACELLI DE ANDRADE, JOSÉ MARQUES FILHOEQUIPAMENTOS HIDROMECÂNICOSPAULO CEZAR FERREIRA ERBISTI, JOÃO CARLOS MATHEUSBARRAGENS DE TERRA E DE ENROCAMENTO CIRO HUMES, PAULO TEIXEIRA DA CRUZ, CÁSSIO BAUMGRATZ VIOTTIBARRAGENS DE FACE DE CONCRETO E DE NÚCLEO ASFÁLTICO BAYARDO MATERÓN, CIRO HUMESINSTRUMENTAÇÃO ARSENIO NEGRO JR., JOÃO FRANCISCO ALVES SILVEIRA, RUBEN JOSÉ RAMOS CARDIABARRAGENS DE CONCRETO COMPACTADO A ROLO (CCR)FRANCISCO RODRIGUES ANDRIOLO, WALTON PACELLI DE ANDRADEMEIO AMBIENTE MARÍLIA PIRONI SCOMBATTI, SÍLVIA HELENA PIRESSEGURANÇA DE BARRAGENSCARLOS HENRIQUE DE A. C. MEDEIROS, TERESA CRISTINA FUSAROTÚNEISTARCÍSIO BARRETO CELESTINORECURSOS HÍDRICOSBENEDITO PINTO FERREIRA BRAGA JÚNIORMUDANÇAS CLIMÁTICASMARIA ASSUNÇÃO FAUS DA SILVA DIAS

A importância dos pêndulos diretos na instrumentação das barragens de concretoTema: Instrumentação | País / Edição: Brasil / 2016

Autor: João Francisco Alves Silveira

47

UHE Santo Antônio Em operação desde março de 2012, a Hidrelétrica Santo Antônio, localizada no rio

Madeira, em Porto Velho, Rondônia, vem ampliando sua capacidade de geração de

energia, de fonte limpa e renovável, a cada nova turbina que coloca em funcionamento.

Hoje, suas 38 turbinas em operação representam 76% da capacidade total de

geração de energia, quantificada por uma potência instalada de 2.714,72 Megawatts.

Quando estiver com a 50ª turbina em operação, em novembro deste ano, a

Hidrelétrica Santo Antônio atingirá a capacidade de geração de 3.568 Megawatts. É

energia suficiente para atender ao consumo de 45 milhões de pessoas, consolidando

a posição de quarta maior geradora hídrica do País, de acordo com relatório do

Operador Nacional do Sistema (ONS).

CAPA

Compatibilização do uso dos recursos hídricos: o conflito entre a geração hidrelétrica com os demais usuários de águaTema: Usos Múltiplos | País / Edição: Brasil / 2016

Autora: Mônica de Aquino Galeano Massera da Hora

12

PCHs Indaiazinho e Indaiá Grande: um caso de interação geologia - engenharia na concepção das obras

Tema: Geologia de Engenharia | País / Edição: Brasil / 2016

Autores: Zsolt Miklós Gombossy, Sérgio Solino Ramos, David Prado Pulino

e Gustavo Barros Mattos

41

Aspectos econômicos, técnicos e gestão de riscos na implantação de empreendimentos – uma visão de acionista

Tema: Energia | País / Edição: Brasil / 2016Autores: Cleber José de Carvalho, Flávio Dutra Doehler e Octávio Viggiano Barbosa Nascimento de Souza

32

Modelo de previsão de cheias durante a construção da UHE São Roque

Tema: Hidrologia | País / Edição: Brasil / 2016 Autores: Anaximandro Steckling Muller, Diego David Baptista de Souza e Guilherme Piaie de Oliveira Palma

26

Impactos da regulamentação e implantação da Política Nacional de Segurança de Barragens no setor mineral

Tema: Segurança de Barragens | País / Edição: Brasil / 2016Autor: Luiz Paniago Neves

19

6 Informe Especial: Hidrelétrica Santo Antônio, quarta maior geradora hídrica do Brasil


COMENTÁRIOS DOS LEITORES

ICMS na produção de energia por hidrelétricasExemplo de carência de lógica da legislação federalFlavio Miguez de Mello

Uma das primeiras medidas tributárias positivas do governo do presidente Humberto Alencar Castello Branco, inspirada pelo então ministro do Planejamento Roberto Campos foi a transformação do imposto sobre vendas e consignações, altamente deletério por ser em cascata, em Imposto sobre Circulação de Mercadorias (ICM). Naquela ocasião, ele seguiu o modelo do Mercado Comum Europeu. Para estruturar

a mudança, que tantos benefícios trouxe à economia nacional, foi formado um grupo de trabalho com participação dos ilustres juristas Gilberto Ulhoa Canto e Rubens Gomes de Souza, e do destacado engenheiro Mário Henrique Simonsen. Para a criação do ICM, cobrado sobre o valor acrescido, em 1965 foi promulgada a Emenda 18 à Constituição Nacional de 1946. Posteriormente ampliado, o imposto passou a abranger também serviços especiais, formando o atual ICMS.

O ICMS é regido por Lei Complementar Federal que estabelece princípios gerais, explicitando o que é previsto na Constituição. É recolhido por estados da União e Distrito Federal seguindo leis estaduais. Na legislação brasileira há estranhezas como a única exceção no recolhimento do ICMS para estados produtores de combustíveis fósseis. Nesse caso, o recolhimento favorece estados consumidores desses produtos, penalizando estranhamente estados produtores, ambientalmente impactados.

As legislações estaduais estabelecem diferentes incidências de imposto, o que possibilita, há décadas, a guerra fiscal. Neste cenário, governos estaduais concedem, por longos períodos, abatimentos ou isenções para as indústrias. O objetivo é que elas instalem suas fábricas em seus territórios. A prática difundida encontra resistência do Supremo Tribunal Federal (STF).

Os estados têm a prerrogativa de estabelecer critérios de cobrança do ICMS relativo à energia elétrica gerada em seus territórios. Considerando o difundido costume em nossa terra, verifica-se que o ICMS sobre a geração de energia elétrica é muito elevado

na maioria dos estados. A História auxilia: desde a Derrama, no século XVIII, que gerou a Inconfidência Mineira, o brasileiro vive com impostos cada vez maiores em contraste com serviços e assistências governamentais cada vez mais precários.

Contribui para a comprovação dos cálculos divulgados em 2015 pela Federação das Indústrias do Rio de Janeiro (FIRJAN) o fato de as tarifas médias de energia elétrica das indústrias do País serem as mais altas do mundo. A consequência desta diferença é que a competitividade da indústria nacional acaba sendo prejudicada no mercado globalizado.

Além do exuberante valor do ICMS que incide nas tarifas de energia elétrica, há aspectos curiosos que merecem avaliação. Em hidrelétricas construídas em rios que delimitam estados da Federação ou que atravessam limite estadual, tendo casa de força em um estado e reservatório predominantemente em outro, a legislação “estranhamente” determina que o ICMS seja recolhido para o estado onde está a casa de força.

O legislador ignorou que uma usina hidrelétrica é formada por uma barragem que acumula energia potencial no seu reservatório, e que essa energia é transformada em energia mecânica pelas turbinas. Em seguida, ela é convertida em energia elétrica pelos geradores. Portanto, a produção de energia elétrica é iniciada no reservatório, mesmo que operado a fio d’água.

A exclusividade do ICMS para o estado onde está a casa de força fomenta a disputa entre os estados para abrigá-la. Ciente disso, o empreendedor joga com governadores e prefeitos com o intuito de causar uma pequena guerra fiscal. É justamente desse modo que ele costuma obter vantagens fiscais para seu empreendimento.

Por outro lado, nas hidrelétricas instaladas em limites estaduais, frequentemente o empreendedor é pressionado por estados e municípios no que se refere à posição da casa de força, tendo em vista a arrecadação do ICMS. Nesse caso, o empreendedor pode ter um aliado no estado selecionado como local da casa de força. Mas, vale lembrar que esta alternativa provavelmente venha a desagradar importantes setores da política regional de residentes na margem oposta - acarretando dificuldades adicionais às muitas já enfrentadas na implantação de uma usina.

Com base no acima exposto e objetivando trazer justiça para estados limítrofes e o benefício da tranquilidade aos empreendedores de usinas hidrelétricas, urge alterar a legislação visando à partição do ICMS nos casos em que a usina esteja em mais de um estado.

HOLOFOTE

Comentários sobre o trabalho “CONSIDERAÇÕES SOBRE A AMEAÇA OCHCRE”, publicado na Revista Brasileira de Barragens Nº 02, de Maio de 2015, de autoria de Bruno Neves, da Light Energia.

Nesse trabalho o termo “ochcre” não é apropriado. Venho sugerir que o mesmo seja substituido por ferro-bactérias termo já empregado há várias décadas em nosso meio técnico. Por se tratar de uma foto bem didática, apresenta-se na Fig. 1 a ação de ferro-bactérias no filtro a jusante da barragem, com as camadas de areia, pedrisco e brita colmatadas pela ação das mesmas, na zona de oscilação do nível d’água.

João Francisco Alves Silveira | SBB Engenharia

Figura 1. Colmatação das camadas de areia, pedrisco e brita na zona de oscilação do NA (seta) de um filtro, pela ação de ferro-bactérias (Fonte: SBB).

Flavio Miguez. Formado em engenharia em 1967 e em mestrado em geologia, ambos pela UFRJ. Chefe de divisão de Furnas, diretor técnico da Enge-Rio, diretor adjunto da Poli-UFRJ, diretor da ABCE, presidente do CBDB, diretor da ANE, professor da UFRJ.

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HIDRELÉTRICA SANTO ANTÔNIO

Posição da Hidrelétrica 1ª - Itaipu 2ª - Tucurui 3ª - Jirau 4ª - Santo Antônio 5ª - Xingó

Geração Média Mensal em MWh 8.906,05 4.040,05 1.293,93 1.268,67 1.126,01

QUARTA MAIOR

GERADORA HÍDRICA DO PAÍS

Em operação desde março de 2012, a Hidrelétrica Santo Antônio, localizada no rio Madeira, em Porto Velho, Rondônia, vem ampliando sua capacidade de geração de energia, de fonte limpa e renovável, a cada nova turbina que coloca em funcionamento.

Hoje, suas 38 turbinas em operação representam 76% da capacidade total de geração de energia, quantificada por uma potência instalada de 2.714,72 Megawatts.

Quando estiver com a 50ª turbina em operação, em novembro deste ano, a Hidrelétrica Santo Antônio atingirá a capacidade de geração de 3.568 Megawatts. É energia suficiente para atender ao consumo de 45 milhões de pessoas, consolidando a posição de quarta maior geradora hídrica do País, de acordo com relatório do Operador Nacional do Sistema (ONS).

INFORME ESPECIAL


As turbinas utilizadas na Hidrelétrica Santo Antônio são do tipo bulbo, as mais indicadas para geração de energia para grandes vazões e baixas quedas. Por isso, não requerem a formação de um grande reservatório, o que reduz substancialmente os impactos socioambientais naturais durante a implantação e operação de uma hidrelétrica.

Com potência média de 71,6 Megawatts, as turbinas da estrutura Santo Antônio são consideradas uma das maiores em funcionamento no mundo – seja em relação à sua capacidade de geração ou às suas dimensões: são nove metros de diâmetro e 900 toneladas, cada uma.

A energia produzida pela Hidrelétrica Santo Antônio é transmitida até a subestação coletora de Porto Velho, por meio de duas linhas de transmissão.

De lá, segue para Araraquara, no interior de São Paulo, em

corrente contínua de 600 kV, pelo denominado “Linhão do Madeira”, com uma extensão 2.375 km. Considerada a mais longa linha de transmissão do mundo, ela atravessa 90 municípios brasileiros.

A energia produzida pela estrutura Santo Antônio abastecerá o Sudeste do País, bem como as diversas regiões brasileiras (inclusive Rondônia, onde foi produzida) por meio do Sistema Interligado Nacional (SIN).

Mas, a Hidrelétrica Santo Antônio possui um diferencial em relação à distribuição da energia que produz: ela também abastece diretamente Rondônia e Acre. Isto ocorre por meio de uma linha de transmissão de 230 kV construída pela própria hidrelétrica. Esta linha será alimentada exclusivamente pelas seis turbinas que fazem parte da ampliação promovida pela geradora. O projeto original previa 44 turbinas. Até novembro deste ano, a hidrelétrica terá 50 unidades geradoras.

Tecnologia de ponta na Amazônia

Energia produzida no local abastece Rondônia, Acre e o Sudeste do País As turbinas do complexo estão entre as maiores do mundo em atividade

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Sustentabilidade, o principal pilar da Hidrelétrica Santo Antônio

Aplicar as melhores práticas de sustentabilidade sempre foi um dos principais compromissos da Santo Antônio Energia antes, durante e após o início de geração da sua hidrelétrica.

O mesmo cuidado sempre foi demonstrado nas práticas e conceitos aplicados durante a construção da hidrelétrica, que completa oito anos em setembro de 2016.

Certamente, o compromisso com estas práticas fizeram com que a Hidrelétrica Santo Antônio alcançasse, entre todos os projetos

já analisados, o maior número de notas máximas na categoria Implantação, de acordo com avaliação independente realizada pela International Hydropower Association (IHA). Fundada há quase 20 anos, com o suporte da UNESCO, a organização sem fins lucrativos mede a sustentabilidade de empreendimentos hidrelétricos em todo o mundo.

O resultado da avaliação se dá após a análise de 20 tópicos baseados em diferentes quesitos: avaliação, gestão, comunicação com stakeholders, apoio das partes interessadas, concordância, conformidade e resultados. Todos os tópicos exigem documentação técnica, além de entrevistas internas e externas, e comprovação das evidências em sustentabilidade.

Acima de todas as avaliações obtidas pelas demais hidrelétricas analisadas em diversos países, inclusive no Brasil, o resultado conquistado pela Hidrelétrica Santo Antônio nada mais é do que a tradução plena e isenta de que seus compromissos com as melhores práticas globais em sustentabilidade são exemplo para o setor no País e fora dele.

HIDRELÉTRICA SANTO ANTÔNIO :: QUARTA MAIOR GERADORA HÍDRICA DO PAÍS

O investimento da Hidrelétrica Santo Antônio em sustentabilidade chegará a R$ 2 bilhões até o término da implantação da usina


Programas socioambientais

O projeto da Hidrelétrica Santo Antônio se beneficiou das características naturais do rio Madeira para aproveitar ao máximo o seu potencial hídrico e gerar energia.

As suas turbinas são movidas pelas características únicas da vazão do rio Madeira, que apresenta uma variação entre 4 mil m3/s no período de seca e mais de 40 mil m3/s no período de cheia.

O uso de turbinas bulbo dispensa a formação de grandes reservatórios, como é o caso da Hidrelétrica Santo Antônio. Ela possui um reservatório de 422 km2, área praticamente igual à ocupada pelo rio Madeira durante os períodos de cheia.

Hoje, a hidrelétrica apresenta um dos melhores coeficientes de geração do País, que é de nove Megawatts para cada km2 de reservatório.

A geração de grande quantidade de energia com um reservatório relativamente pequeno é um dos principais benefícios socioambientais atribuídos ao projeto que norteou a construção e operação da estrutura Santo Antônio.

Mas o investimento para a implantação da Hidrelétrica Santo Antônio não foi apenas conceitual. Ele respeitou as melhores práticas em sustentabilidade e seguiu à risca os Princípios do Equador, que fiscalizam todo o empreendimento, com duras sanções em caso de descumprimento das normas estabelecidas para a área socioambiental.

No caso da usina Santo Antônio, o investimento em sustentabilidade chegará a R$ 2 bilhões até o final da implantação. A verba foi investida em 28 programas socioambientais, focados em ações voltadas para a população local, proteção do ambiente físico (solo, clima, lençóis freáticos e sedimentos) e do meio biótico (flora e fauna aquática e terrestre, qualidade da água, supressão da vegetação e resgate da fauna), reassentamento de comunidades e investimentos nas áreas de saúde pública, educação e infraestrutura. desse modo a hidrelétrica contribuiu para a melhoria da qualidade de vida de milhares pessoas, nos mais diversos aspectos.

A ampliação da usina respeita as melhores práticas de sustentabilidade

Programas socioambientais protegem o ambiente físico e o meio biótico

Resgate da fauna e supressão da vegetação são aspectos primordiais no processo

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PEIXES DO RIO MADEIRA Disponível no

site da Santo

Antônio Energia

GUIA DE FAUNA DAS ESPÉCIES RESGATADASDisponível no

site da Santo

Antônio Energia

A implantação da Hidrelétrica Santo Antônio, em Porto Velho, abriu oportunidades para ampliar o conhecimento local em diversas frentes, como tecnologia, história natural e humana da região, entre outras.

O compromisso em compartilhar o conhecimento adquirido sempre foi constante na empresa. Publicações específicas entregues para entidades de ensino e centro de pesquisas são alguns dos exemplos neste sentido. A coleção Saiba Mais, que trata

Conhecimento compartilhado

COLEÇÃO SAIBA MAISDisponível no site da Santo

Antônio Energia: www.

santoantonioenergia.com.br

HIDRELÉTRICA SANTO ANTÔNIO :: QUARTA MAIOR GERADORA HÍDRICA DO PAÍS

de temas pertinentes à região, ao setor e ao empreendimento, foi distribuída nestes locais. O livro Peixes do rio Madeira, com cerca de mil páginas, também fez parte desta ação social.

Outra publicação distribuída pela Santo Antônio Energia foi o Guia de Fauna das Espécies Resgatadas. A obra mostra os animais silvestres da região que foram encontrados durante as atividades do Programa de Conservação de Fauna, realizado em áreas do canteiro de obras e do reservatório.

Com as 50 turbinas, o total de royalties pagos anualmente pela hidrelétrica deve superar os R$ 100 milhões

A Hidrelétrica Santo Antônio iniciou a geração de energia nove meses antes do que previa o cronograma original


Incremento de receitaNo Brasil, todas as hidrelétricas pagam royalties pelo uso das

águas que geram energia. Esta operação é denominada Compensação Financeira pela Utilização dos Recursos Hídricos para Fins de Geração de Energia Elétrica (CFURH), instituída pela Constituição Federal de 1988 e regulamentada pela lei nº 7990/1989.

A Hidrelétrica Santo Antônio iniciou a geração de energia em 30 de março de 2012 – nove meses antes do que previa o cronograma original. Desde então, a Santo Antônio Energia, concessionária responsável pela construção e operação da hidrelétrica, paga mensalmente royalties de acordo com a sua geração efetiva.

Estes royalties são divididos da seguinte forma: 45% para Rondônia, 45% para Porto Velho e 10% para a União. Para todas as esferas, o recebimento de royalties representa um incremento substancial de recursos que podem ser aplicados em diversos setores, buscando o desenvolvimento local e regional e a melhoria da qualidade de vida das pessoas.

De abril de 2012 até dezembro de 2015, o total de royalties pagos pela Hidrelétrica Santo Antônio, e divididos de acordo com a forma descrita acima, soma mais de R$ 126 milhões.

A partir da geração plena, que será atingida com as 50 turbinas em operação, estima-se que o total de royalties pagos anualmente pela hidrelétrica supere os R$ 100 milhões.

Em quase três anos, o total de royalties pagos pela usina soma mais de R$ 126 milhões

A Hidrelétrica Santo Antônio iniciou a geração de energia nove meses antes do que previa o cronograma original

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USOS MÚLTIPLOS

COMPATIBILIZAÇÃO DO USO DOS RECURSOS HÍDRICOS: O CONFLITO ENTRE A GERAÇÃO HIDRELÉTRICA COM OS DEMAIS USUÁRIOS DE ÁGUAMônica de Aquino Galeano Massera da HORA | Professora e Coordenadora da

Pós-Graduação em Defesa e Segurança Civil - Universidade Federal Fluminense

A garantia do uso múltiplo da água é um dos objetivos principais da gestão de recursos hídricos no Brasil. Entretanto, o papel das usinas hidrelétricas ainda não está claro para o alcance de tal finalidade. Este artigo apresenta uma metodologia para apoiar a operação das usinas hidrelétricas, levando em consideração a compatibilização da geração de energia com possíveis perdas associadas ao atendimento de demandas de outros usuários, representadas por retiradas de água a montante dos aproveitamentos. Como aplicação do método foi escolhida a bacia dos rios Tocantins e Araguaia. Os resultados obtidos confirmam a aplicabilidade da metodologia proposta.

The guarantee of multiple-use water systems is one of the main objectives of Brazilian water resource management. However, the role of hydropower plants is still unclear in the achievement of this objective. This paper introduces a method to support hydropower plants operation taking into account the compatibility of energy generation with possible losses associated in meeting upstream water demands. A case study of the Tocantins and Araguaia basins is presented. The results obtained corroborate the applicability of the proposed method.

RESUMO ABSTRACT


1. INTRODUÇÃO

A Lei 9.433/1997 trouxe uma inovação na gestão, no ordenamento e no planejamento do uso da água nas bacias hidrográficas, principalmente pelos instrumentos previstos para implementação da legislação. Destaca-se, dentre eles, a outorga. A outorga é o instrumento administrativo e legal do poder público de facultar o uso da água em uma determinada quantidade durante um prazo fixo. De natureza complexa, a outorga tem a função de ratear a água disponível entre demandas atuais e futuras visando o benefício de um conjunto de usuários nos aspectos econômicos (p.ex. abastecimento industrial e agrícola), sociais (p.ex. abastecimento humano) e de sustentabilidade ambiental. Ela respeita ainda a classe em que o curso d’água estiver enquadrado e os seus usos múltiplos (navegação, geração hidráulica de energia, recreação, etc).

O presente artigo buscou analisar a compatibilização do uso da água e da geração hidráulica de energia. Para tanto foi simulada a operação de reservatórios de regularização. O procedimento foi fundamentado com fórmulas matemáticas que incorporaram os usos múltiplos. Para avaliar a metodologia proposta foi desenvolvida a ferramenta computacional denominada SisUca (Sistema de Simulação de Usinas e Usos Consuntivos de Água). Como estudo de caso foi escolhida a bacia dos rios Tocantins e Araguaia.

2. USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS

Dada a necessidade do conhecimento do volume de água disponível nos rios para rateio entre demandas de usos atuais e futuros (do conceito de outorga), foi estipulado o termo Vazão Máxima Outorgável (VMO), ou seja, máxima vazão disponível para os usos múltiplos em rios. Como o uso ilimitado da água pode gerar escassez hídrica ou conflitos entre usuários, os órgãos públicos gestores de recursos hídricos têm adotado, como critério conservador, restringir a outorga aos seguintes valores de referência: vazões Q95% ou Q90%, obtidas das curvas de permanência no tempo ou, ainda, a vazão Q7,10, menor média anual em sete dias consecutivos com 10 anos de recorrência (ANA, 2007 [1]).

A Agência Nacional de Águas (ANA), responsável pela emissão de outorgas em rios de domínio da União, define a VMO como sendo 70% da Q95%. Já os rios de domínio estadual seguem os critérios definidos pelos seus respectivos órgãos gestores de recursos hídricos. Por exemplo: Minas Gerais,

São Paulo e Rio de Janeiro adotam o valor de 50% de Q7,10; Rio Grande do Norte, Ceará e Paraíba adotam o valor de 90% de Q90%; Sergipe adota 100% de Q90%; Bahia adota 80% de Q90% e Tocantins adota 75% de Q90%. Observa-se que conforme o valor de VMO estipulado, alguns órgãos estaduais são mais restritivos do que a ANA, em termos de quantidade de água disponível para uso nos rios. Isto ocorre em Minas Gerais, São Paulo e Rio de Janeiro, enquanto que outros são menos restritivos como Sergipe, Rio Grande do Norte, Ceará, Paraíba, Bahia e Tocantins.

Por outro lado, a concessão de água para outros usos a montante dos aproveitamentos hidrelétricos implica diretamente na redução da geração de energia, uma vez que ela é função da vazão afluente, da queda e dos rendimentos dos grupos turbina-gerador-transformador, sendo expressa por:

E = f (Qaflu,h,g,η)

onde E representa a energia, em MWh; Qaflu é a vazão afluente ao aproveitamento hidrelétrico, em m3s-1; h é a queda líquida, em m; g é a aceleração da gravidade e igual a 9,81 m3s-2; e η representa o rendimento do grupo turbina-gerador-transformador.

Para estimativa da vazão afluente ao aproveitamento hidrelétrico, a Empresa de Pesquisa de Energia (EPE) recomenda a adoção do histórico de vazões naturais definido pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), (EPE, 2008 [2]). A vazão natural é obtida por meio de um processo de reconstituição, e corresponde àquela que ocorreria em uma seção do rio se não houvesse as ações antrópicas na bacia contribuinte. Ou seja, se retira os efeitos da operação dos reservatórios existentes a montante e incorpora as vazões relativas à evaporação líquida nos reservatórios e aos usos consuntivos da água a montante do reservatório (ONS, 2007 [3]).

Neste caso, os valores referentes aos usos consuntivos são oriundos das resoluções publicadas pela ANA, quando da emissão da Declaração de Reserva de Disponibilidade Hídrica (DRDH) (EPE, 2008 [2]). Esta, por sua vez, é transformada automaticamente em outorga de direito de uso de recursos hídricos à instituição ou empresa que receber a concessão ou a autorização de uso do potencial de energia hidráulica (artigo 5º da Lei 13.081/2015). A DRDH tem por finalidade reservar ao aproveitamento as vazões médias mensais correspondentes à diferença entre a vazão natural no local do empreendimento e os usos consuntivos a montante dele (ANA, 2009).

Para definição da série de usos consuntivos, a ANA utiliza o Sistema para Estimativa de Usos Consuntivos da Água (SEUCA), que gera as séries das vazões de retirada, de retorno e de consumo em cada município das bacias incrementais que

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Tabela 2 – Usos consuntivos Q95% e VMO nos locais dos aproveitamentos

hidrelétricos localizados nos rios Madeira e Xingú

(1) Maior valor observado na série histórica de usos consuntivos.(2) Extraído de ANA (2006 [7]).(3) Extraído de ANA (2009b [8]).

Esta divergência também pode atravessar fronteiras, principalmente quando se tratarem de aproveitamentos hidrelétricos em rios transfronteiriços, como é o caso do rio Madeira. A reserva de água destinada ao atendimento de outros usos consuntivos a montante das usinas de Jirau e Santo Antonio teve caráter bastante restritivo (90 m3s-1), quando comparada ao valor da VMO calculada nos locais dos aproveitamentos (3.352 e 3.408 m3s-1, respectivamente). Novamente, se observa a existência de um saldo positivo de água que ainda pode ser utilizado ao longo dos anos pelos demais usuários localizados a montante dos empreendimentos. Entretanto, mais uma vez, se verifica que as reservas de disponibilidade hídrica emitidas pela ANA para o setor elétrico restringem esses usos. E, por se tratar de um rio transfronteiriço, os possíveis conflitos decorrentes podem assumir proporções de caráter internacional.

3. MODELO PROPOSTO PARA SIMULAÇÃO DA OPERAÇÃO DE USINAS HIDRELÉTRICAS

A utilização das águas de um reservatório de uma usina hidrelétrica para outros fins ou a diminuição das vazões afluentes, motivada por retiradas de água, reduzem a energia por ela assegurada, (BAJAY et al., 2008 [9]). Além disso, a restrição das

vazões afluentes acarreta em perdas de benefícios energéticos e, consequentemente, financeiros.

No que tange à operação, a usina hidrelétrica é representada pela equação do balanço hídrico, como se segue:

ΔVi = Qaflui −Qturbi −Qverti −Qevapi[ ] ⋅ns

USOS MÚLTIPLOS :: COMPATIBILIZAÇÃO DO USO DOS RECURSOS HÍDRICOS: O CONFLITO ENTRE A GERAÇÃO HIDRELÉTRICA COM OS DEMAIS USUÁRIOS DE ÁGUA

compõem uma determinada área de interesse ou estudo. O sistema considera as seguintes atividades de usos consuntivos: irrigação, abastecimento urbano, abastecimento rural, criação animal e abastecimento industrial. Para cada uma delas, as vazões geradas são oriundas de informações dos censos agropecuários, demográficos municipais e industriais divulgados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) (ONS, 2005 [4]). De posse da série de usos, cabe ao empreendedor a apresentação do resultado dos estudos energéticos contendo a energia firme ou acréscimo de energia firme da usina ao sistema para os seguintes cenários de usos consuntivos a montante: sem usos consuntivos, com usos consuntivos e com a projeção de usos consuntivos para o período de concessão do aproveitamento hidrelétrico (ANA, 2009a [5]).

Com base no exposto, cabe destacar os critérios distintos que a ANA adota quando da emissão de uma outorga. Se a emissão for para um usuário que não seja um aproveitamento hidrelétrico (p.ex. irrigação, indústria ou concessionária de saneamento), o procedimento de análise do pleito da outorga é função da VMO calculada no ponto onde o usuário se instalará. Se o usuário for um aproveitamento hidrelétrico, o procedimento é função dos resultados dos usos consuntivos gerados pelo SEUCA, que não incorpora o conceito da VMO. Esta divergência de critérios pode assumir distorções preocupantes, pois da análise de algumas DRDH publicadas em resoluções da ANA, se observa que os valores de usos consuntivos gerados pelo SEUCA são consideravelmente inferiores àqueles passíveis de serem outorgados quando estimados pela VMO, como ilustrado nas Tabelas 1 e 2.

USINA

DRDHQ95%**

(M3S-1)

VMO

(M3S-1)RESOLUÇÃO

ANA

QUSOS_CONSUNTIVOS*

(M3S-1)

CANA BRAVA Nº 212/2004 17,76 179 125SÃO SALVADOR Nº 212/2004 17,92 200 140PEIXE ANGICAL Nº 212/2004 22,18 347 243

LAJEADO Nº 212/2004 24,17 439 307TUCURUÍ Nº 212/2004 73,10 2.037 1.426

USINA RIO

DRDHQ95%

(M3S-1)

VMO

(M3S-1)RESOLUÇÃO

ANA

QUSOS_CONSUNTIVOS(1)

(M3S-1)JIRAU MADEIRA Nº 555/2006 90,0 4.789(2) 3.352

STO. ANTONIO MADEIRA Nº 556/2006 90,0 4.869(2) 3.408

BELO MONTE XINGÚ Nº 48/2011 11,8 939(3) 657

Tabela 1 – Usos consuntivos Q95% e VMO nos locais dos aproveitamentos hidrelétricos localizados no rio Tocantins

* Maior valor observado na série histórica de usos consuntivos. ** Extraído de ANA/MAGMA/COHIDRO (2007 [6]).


onde ΔVi representa a variação do volume da usina i, em m3;Qaflui é a vazão afluente à usina i, em m3s-1; Qturbi é a vazão turbinada na usina i, em m3s-1; Qverti é a vazão vertida na usina i, em m3s-1; Qevapi é a vazão evaporada no reservatório da usina i, em m3s-1 e ns representa o número de segundos de um mês médio e igual a 2,6298 * 106.

A metodologia proposta por HORA (2008 [10]) buscou introduzir uma nova variável representada por retiradas de água (Qusos), limitada à totalidade do valor da VMO. Assim, a vazão afluente passará a contabilizar cenários de retiradas de água a montante de cada aproveitamento de uma cascata, permitindo ao usuário avaliar a evolução das possíveis perdas de geração de energia em função do incremento dos usos consuntivos. A vazão afluente a uma usina será expressa por:

Qaflui =Qincri + Qdefluk −Qusosk∈M∑

Qaflui =[Qnati − Qnatk ]+ [Qturbk +Qvertk ]k∈M∑

k∈M∑ −Qusos

Qusos ≤VMO

onde Qincri é a vazão natural incremental no trecho entre a usina i e a(s) usina(s) de montante, em m3s-1 (representa a vazão natural da usina i descontada da vazão natural da usina de montante k); Qdefluk é a vazão defluente das usinas de montante, em m3s-1 (representa a soma das vazões turbinada e vertida na usina de montante k); Qusos representa a vazão retirada no trecho entre as usinas k e i, em m3s-1 (representa os usos consuntivos, limitados à VMO, no trecho intermediário entre a usina i e a existente imediatamente a montante de i); M é o conjunto das usinas imediatamente à montante da usina i.

A produção mensal de energia da usina é representada por:

Ei = 0,00981⋅ηi ⋅hi ⋅Qturbi ⋅nh

onde Ei representa a produção média mensal de energia da usina i, em MWmês; hi é a queda líquida da usina i, em m; Qturbi é a vazão turbinada no mês na usina i, em m3s-1; ηi é o rendimento do conjunto turbina-gerador da usina i; nh representa o número de horas de um mês médio e igual a 730,5.

Sob o enfoque da compatibilização do uso múltiplo da água com a geração de energia, se propõe uma nova regra de turbinamento, de modo a viabilizar um possível aumento da disponibilidade hídrica para jusante dos aproveitamentos, que passará a ser definida em dois patamares:

• Nível d´água do reservatório no mês anterior entre o mínimo normal e o máximo normal: nesta condição, o reservatório estaria em fase de enchimento ou deplecionamento, então a vazão turbinada seria igual a vazão regularizada;

• Nível d´água do reservatório no mês anterior entre o máximo normal e o máximo maximorum: nesta condição, o reservatório estaria cheio, então a vazão turbinada seria igual a vazão máxima turbinável.

A vazão regularizada foi definida como sendo a maior vazão turbinada de forma constante, ao longo do período de simulação, durante a condição de enchimento ou deplecionamento do reservatório. Portanto, ela representa a média das vazões afluentes do período em que o reservatório estava totalmente cheio (100%), passou pelo instante em que ficou vazio (0%), e tornou a ficar cheio novamente (100%), sem reenchimentos totais intermediários - utilizando, neste intervalo de tempo, todo o volume útil do reservatório. Por sua vez, o volume útil do reservatório da usina i num mês t ( Vutili,t ) será expresso por:

Vutili,t =Vutili,t−1 + Qaflui,t ⋅ns( )− Qturbi,t ⋅ns( )−Vevapi,t

onde Vutili,t−1 é o volume útil da usina i no mês anterior, t-1, em m3; Qaflui,t é a vazão afluente à usina i no mês t, em m3s-1; Qturbi,té a vazão turbinada na usina i no mês t, em m3s-1 e definida a partir do nível d´água correspondente ao volume útil do mês anterior; Vevapi,t é o volume evaporado na usina i no mês t, em m3.

Em resumo, o objetivo da formulação proposta é o de representar, da melhor forma possível, a operação dinâmica do conjunto de usinas de uma cascata em uma bacia hidrográfica, qual seja: a afluência a uma usina i é função da vazão defluente da usina de montante i-1, acrescida da vazão incremental entre ambas, levando em consideração as retiradas para outros usos, limitadas ao valor da VMO, e ainda, os efeitos da evaporação na operação do reservatório da usina i.

Nas usinas a fio d´água não existe a vazão regularizada, sendo o turbinamento função apenas da vazão afluente limitada ao engolimento máximo das máquinas. Neste caso, a regra de operação é do tipo “o que entra” é igual ao que “sai”, ou seja:

Qdefli,t =Qaflui,t −Qevapi,t

onde Qevapi,t é a vazão evaporada na usina i no mês t, em m3s-1.

4. PRINCIPAIS RESULTADOS DA SIMULAÇÃO DA OPERAÇÃO DA GERAÇÃO HIDRÁULICA ENERGÉTICA

Para a simulação hidráulica energética do conjunto de usinas da bacia dos rios Tocantins e Araguaia, foram selecionados os seguintes aproveitamentos: Serra da Mesa (SM), Cana Brava (CB), São Salvador (SS), Peixe Angical (PA), Lajeado (L),

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Couto Magalhães (CM), Santa Isabel (SI) e Tucuruí (T), cuja topologia esquemática é mostrada na Figura 1.

Figura 1 – Configuração esquemática das usinas na bacia dos rios Tocantins e Araguaia

As informações das principais características físicas, hidráulicas e energéticas dos aproveitamentos hidrelétricos estão relacionadas na Tabela 3 e foram extraídas do banco de dados do Sistema de Informação do Potencial Hidrelétrico Brasileiro (SIPOT) da Eletrobrás.

Os cenários para atendimento às demandas de água para outros usos foram estabelecidos a partir de porcentagens da VMO: 25%, 50%, 75% e 100%. A partir destes cenários, foi simulada a operação hidráulica energética através da utilização do SisUca para as seguintes condições de contorno:

• Sem retirada de vazões ao longo do período de 1931 a 2006;• Com retiradas crescentes de 25%, 50%, 75% e 100% da VMO

(primeira usina da cascata) e das parcelas de 25%, 50%, 75% e 100% da VMO incremental (demais usinas da cascata) da série de vazões ao longo do período de 1931 a 2006.

Os resultados encontrados, em energia produzida e perdas decorrentes por uso consuntivo da água, são apresentados na Tabela 4, onde se pode observar a variação da energia média, resultante da simulação do período de 1931 a 2006, e da energia firme, resultante da simulação do período crítico do sistema (junho de 1949 a novembro de 1956). Observa-se que as perdas na bacia hidrográfica para o conjunto de usinas consideradas variaram entre 2,9% e 12,1% para a energia média, e 4,2% e 16,7% para a energia firme.

UsinaPotência Instalada

(MW)n

Queda de Referência

(m)

NA Normal (m)Volume NA Normal

(hm3) Volume Útil (hm3)

Mínimo Máximo Mínimo MáximoSM 1.275 93,0 117,20 417,30 460,00 11.150,0 54.400,0 43.250,0CB 471,6 91,0 43,60 333,00 333,00 1.906,1 1.906,1 0,0SS 280,0 90,0 22,66 287,00 287,00 952,0 952,0 0,0PA 452,1 92,3 27,71 261,00 263,00 2.223,7 2.223,7 0,0L 902,5 93,3 29,00 212,30 212,30 4.711,1 4.711,1 0,0

CM 150,0 92,0 145,0 620,00 620,00 46,26 46,26 0,0SI 1.080 93,0 26,20 125,00 125,00 1.850,0 1.850,0 0,0T 8.365 93,6 63,35 51,60 74,00 11.292,8 50.275,2 38.982,4

Tabela 3 – Principais características dos aproveitamentos hidrelétricos

Tabela 4 – Perdas globais na geração de energia pela retirada crescente de vazões para outros usos

Porcentagem da Retirada da VMOCascata da Bacia dos rios Tocantins e Araguaia

Energia Média(103 MWano)

Perda na Geração Energia Firme(103 MWano)

Perda na Geração(103 MWano) (%) (103 MWano) (%)

0% 61.729 0 0,0 49.148 0 0,025% 59.940 1.789 2,9 47.103 2.045 4,250% 57.979 3.750 6,1 45.046 4.102 8,375% 56.081 5.648 9,2 42.979 6.169 12,6

100% 54.258 7.471 12,1 40.955 8.193 16,7



Tabela 5 – Impacto da redução da vazão regularizada pela retirada crescente de vazões para outros usos

Concomitantemente à perda de energia, o atendimento crescente de vazões para outros usos a montante de aproveitamentos hidrelétricos implica diretamente na redução das vazões regularizadas e, consequentemente, na disponibilidade hídrica para jusante, como pode ser observado nos resultados mostrados na Tabela 5.

Porcentagem da VMO

Serra da Mesa Tucurui

Vazão Regularizada(m3s-1)

Vazão Reduzida Vazão Regularizada(m3s-1)

Vazão Reduzida(m3s-1) (%) (m3s-1) (%)

0% 627,9 0 0 3.030,7 0 025% 601,5 26,4 4,2 2.699,1 331,6 10,950% 574,9 53,0 8,8 2.367,6 663,1 21,975% 548,5 79,4 13,8 2.036,1 994,6 32,8

100% 523,3 104,6 19,1 1.706,2 1.324,5 43,7

Nota-se, ao analisar a Tabela 5, que a redução da vazão regularizada em Tucuruí é expressiva quando as retiradas para outros usos alcançam 100% da VMO. Cabe ressaltar a importância da existência dos reservatórios de regularização que atenuam a redução da disponibilidade hídrica para jusante, já que nos aproveitamentos a fio d´água a redução da vazão afluente e da disponibilidade hídrica são diretamente proporcionais.

5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

No que tange à repartição da água, o atendimento crescente de vazões para os demais usos múltiplos implica diretamente na redução da produção de energia. A redução na energia firme pode comprometer o cumprimento dos contratos de concessão. Assim sendo, é importante que o concessionário tenha a real noção de que o seu empreendimento poderá não atender, futuramente, à energia contratada. É vital a definição de regras claras que não venham a penalizar os concessionários nem a prejudicar os demais usuários de recursos hídricos.

Recomenda-se que as energias asseguradas e, portanto, as garantias físicas, sofram revisões a cada período, de modo a atualizar possíveis reduções e preparar o setor elétrico, de maneira adequada, ao planejamento dos novos empreendimentos para expansão da geração. É aconselhável que sejam desenvolvidos estudos para avaliar os possíveis impactos energéticos e econômicos advindos destas reduções.

Sugere-se, por fim, que a regra de operação proposta seja adotada

em bacias hidrográficas de maior conflito, que passariam a operar de forma diferenciada da praticada pelo setor elétrico. Neste caso, as usinas passariam a ser comandadas pela demanda hídrica da bacia e não pela demanda energética de curto prazo do sistema interligado.

6. PALAVRAS-CHAVE

Vazão máxima outorgável, perda de energia, SisUca, SEUCA.

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA (2007) – “Diagnóstico da

Outorga de Direito de Uso de Recursos Hídricos – Fiscalização dos Usos de Recursos

Hídricos no Brasil (Caderno de Recursos Hídricos, 4)” – Distrito Federal – DF, 166p.

[2] EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA – EPE (2008) – “Metodologia

de Cálculo da Garantia Física das Usinas – EPE–DEE–RE–099/2008-r0” – Rio de

Janeiro – RJ, 15p.

[3] Operador Nacional do Sistema – ONS (2007) – “Atualização de Séries

Históricas de Vazões – Período 1931 a 2006 – ONS RE-3/237/2007 R1” – Rio de

Janeiro – RJ, 34p.

[4] Operador Nacional do Sistema – ONS (2005) – “Estimativas das Vazões para

as Atividades de Uso Consuntivo da Água em Bacias do Sistema Interligado Nacional

– SIN” – Rio de Janeiro – RJ, 205p.

[5] AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA (2009a) – “Manual de Estudos

de Disponibilidade Hídrica para Aproveitamentos Hidrelétricos – Manual do

Usuário” – Distrito Federal – DF, 45p.

[6] AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS/CONSÓRCIO MAGMA ENGENHARIA

LTDA./COHIDRO CONSULTORIA ESTUDOS E PROJETOS – ANA/MAGMA/

COHIDRO (2007) – “Plano Estratégico de Recursos Hídricos da Bacia dos Rios

Tocantins e Araguaia – Relatório do Diagnóstico – Anexo 9 – Disponibilidade Hídrica

Superficial – Nº 1329-R-FIN-PLD-15-01” – Distrito Federal – DF, 69p.

[7] AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA (2006) – “Nota Técnica

n.º 100/2006/GEREG/SOF-ANA – Reserva de disponibilidade hídrica para os

aproveitamentos hidrelétricos Santo Antônio e Jirau, localizados no rio Madeira” –

Distrito Federal – DF, 64p.

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[8] AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA (2009b) – “Nota Técnica

n.º 129/2009/GEREG/SOF-ANA – Reserva de disponibilidade hídrica para o

aproveitamento hidrelétrico Belo Monte” – Distrito Federal – DF, 59p.

[9] BAJAY, S. V.; OLIVEIRA, I. M.; DOMINGUES, P. C. M.; CONTI, A. M.;

ROCHA, G. P.; SUGAI, M.; GONDIM FILHO, J. G. C.; BARRETTO, L. A. L.;

VIEIRA JUNIOR, M. (2008) – “Avaliação da Atual Metodologia de Cálculo da

Energia Assegurada de Usinas Hidrelétricas” – Revista PCH Notícias & SHP News,

Itajubá – ano 9, nº 36, pp.24-28.

[10] HORA, M. A. G. M – HORA (2008) – “Metodologia para a Compatibilização

da Geração de Energia em Aproveitamentos Hidrelétricos com os demais Usos

dos Recursos Hídricos. Estudo de Caso: Bacia Hidrográfica do Rio Tocantins” –

Dissertação (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio de

Janeiro – Rio de Janeiro – RJ, 143p.

Mônica de Aquino Galeano Massera da Hora

Engenheira Civil formada pela Universidade Federal Fluminense com mestrado e doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, área de Concentração de Recursos Hídricos. Professora Adjunta IV do Departamento de Engenharia Agrícola e do Meio Ambiente da Escola de Engenharia e Coordenadora do Programa de Pós-Graduação em Defesa e Segurança Civil da Universidade Federal Fluminense. Possui 30 anos de experiência na área de Projetos de Usinas Hidrelétricas com ênfase em Hidrologia, Gestão de Recursos Hídricos e Sedimentologia Fluvial.



RESUMO ABSTRACT

SEGURANÇA DE BARRAGENS

IMPACTOS DA REGULAMENTAÇÃO E IMPLANTAÇÃO DA POLÍTICA NACIONAL DE SEGURANÇA DE BARRAGENS NO SETOR MINERALLuiz Paniago NEVES | Geólogo, Mestre, Especialista em Segurança de Barragens

A Lei nº 12.334, de 20 de setembro de 2010, a qual estabeleceu a Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB) no Brasil, delegou aos órgãos fiscalizadores de alguns setores governamentais a incumbência de inspecionar e criar regulamentos sobre o tema para suas barragens vistoriadas. O Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) regulamentou os artigos 8º, 9º, 10º, 11º e 12º da citada Lei, criando novas atribuições aos empreendedores no sentido de aprimorar a gestão da segurança das barragens de mineração fiscalizadas pelo órgão. O presente trabalho tem por objetivo comparar a gestão e, consequentemente, a segurança das barragens de mineração antes da promulgação das legislações sobre o tema diante do cenário atual. Para tal, se utilizou o Risco Crítico (RC) como balizador deste estudo. Usou-se a metodologia comparativa entre os dados pré e pós entrada em vigor dos atos normativos legais. Com o estudo foi possível constatar que com a implementação das legislações, houve melhora qualitativa na gestão e diminuição do Risco Crítico das barragens de mineração fiscalizadas pelo DNPM.

Palavras-chave: Segurança de Barragens, regulamentação, fiscalização, Risco Crítico.

The Law nº 12.334 of September 20, 2010, which established the National Dam Safety Policy in Brazil, delegated to the regulatory agencies of some government departments tasked to surveillance and create regulations on the subject to its audited dams. Specifically the National Department of Mineral Production (DNPM), regulated the Articles 8, 9, 10, 11 and 12 of the said Law, creating new assignments to entrepreneurs in order to improve the safety management Mining Dams for it audited. This paper aims to compare the management and consequently security of mining dams before the enactment of the laws on the subject with the current scenario. For this, the Critical Risk was used as base of this study using the comparative methodology between the pre and post data entry into force of normative legal acts. In the study it was found that with the implementation of the laws, there has been a qualitative improvement in the management and reduction of critical risk of mining dams, these audited by the DNPM.

Keywords: Dam Safety, regulation, surveillance, Critical Risk

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SEGURANÇA DE BARRAGENS :: IMPACTOS DA REGULAMENTAÇÃO E IMPLANTAÇÃO DA POLÍTICA NACIONAL DE SEGURANÇA DE BARRAGENS NO SETOR MINERAL

1. INTRODUÇÃO

O histórico legal sobre Segurança de Barragens no mundo remonta a décadas passadas onde, por exemplo, em Portugal, a legislação sobre o tema é de 1990. Entretanto, nas últimas décadas houve uma crescente preocupação a respeito do assunto e com a necessidade de uma maior participação do Estado brasileiro. É fato que as barragens são de grande importância para o desenvolvimento de qualquer sociedade (armazenamento de água para os diversos usos, regularização de vazão, geração de energia, retenção de resíduos minerais e/ou industriais). Contudo, essas estruturas podem aumentar a exposição da sociedade, das infraestruturas e dos locais existentes à jusante daquelas, a níveis de riscos considerados relevantes.

Especificamente em relação às empresas de mineração, é sabido que diversas companhias de grande, médio ou pequeno porte já detinham a essência do tema de Segurança de Barragens inseridas em seu cotidiano. Entretanto, adequações se fizeram necessárias com o advento da referida lei. Outras empresas que não detinham esta temática em sua essência tiveram que se adequar seguindo o exposto na legislação vigente (tanto em relação à lei quanto aos seus consequentes regulamentos).

A inserção legal do Brasil na temática de Segurança de Barragens se deu com a promulgação da Lei n.º 12.334, de 20 de setembro de 2010, quando os diversos órgãos fiscalizadores foram inseridos no assunto, como a Agência Nacional de Águas (ANA), a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) e seus órgãos descentralizados, e o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM). As instituições de inspeção tiveram que, de acordo com obrigações advindas da Lei 12.334/2010, criar Resoluções e Portarias com o fim de regulamentar alguns artigos da citada legislação federal.

No País, dentre os motivos que levaram a aglutinação de esforços para a elaboração e aprovação da Lei nº 12.334/2010, cabe destaque ao reconhecimento do elevado nível de problemas de natureza organizacional, responsável pelo estado geral de abandono de milhares de barragens brasileiras, com vulnerabilidades latentes em projetos, construção e operação de estruturas existentes. No Nordeste, as barragens eram projetadas para a condição de máximo aproveitamento do vale, com a formação de grandes reservatórios de água. Os projetos eram elaborados tendo como prioridade a utilização da água para o consumo humano e dessedentação de animais, sendo as atividades de irrigação e de geração de energia consideradas secundárias. Durante as décadas de 70 e 80 foram construídos

grandes empreendimentos de barragens. Porém, em sua grande maioria, eram para uso múltiplo. Na década de 70, foram elaborados muitos projetos e executadas obras de barragens com ênfase para a geração de energia (Usina Hidrelétrica de Sobradinho, Tucuruí, Itaipu e Balbina).

No contexto da mineração, o “boom mineral” ocorrido nos anos 2006/2007 promoveu alterações substanciais no cenário existente até então. O citado “boom” fez com que os preços das commodities se elevassem fazendo com que as escalas de produção das minas aumentassem, bem como dando oportunidade para a abertura de novas minas. Por consequência, as barragens de rejeito de mineração existentes tiveram que ser “alteadas” e até mesmo novas barragens de rejeitos foram construídas. De maneira análoga, os empreendimentos industriais seguiram a mesma tendência.

Após a promulgação da Lei 12.334/2010, em 21 de setembro do citado ano, e das regulamentações por parte dos órgãos responsáveis, em especial o DNPM, (em 03 de setembro de 2012 e em 11 de dezembro de 2013 o DNPM regulamentou todos dispositivos legais a ele imputados), foi possível fazer um comparativo de como estava a gestão de Segurança das Barragens por ele fiscalizadas e como ficou esta gestão após a publicação dos citados dispositivos legais. Essa comparação é de grande importância para se poder constatar se a criação/promulgação de uma lei (e seus regulamentos - com o fim de aumentar a segurança das barragens) atingiu seu objetivo e se é necessário aperfeiçoar/retificar tais atos legais.

2. DESENVOLVIMENTO

Pelo fato do presente trabalho abordar uma análise pioneira, haja vista a recente publicação dos normativos que regulamentaram o tema, o estudo histórico e literário se baseou nas legislações de outros países, além de projetos de lei e legislações brasileiras.

Em Portugal, foi publicado o Decreto-Lei nº 11 em 6 de janeiro de 1990. Ele versa sobre a regulamentação geral e ampla de segurança das barragens no país. Já em 1993, ainda em Portugal, foi publicado um regulamento mais direcionado às pequenas barragens. Nos Estados Unidos, o tema começou a ser tratado e regulamentado desde 1920, no estado da Califórnia, mas foi estruturado anos depois com as agências federais, como o U.S. Army Corps of Engineers (USACE) e o Departamento de Interior. Durante o início do século XX, foram construídas muitas barragens e institucionalizadas diversas normas de segurança.

Os projetos de lei analisados serviram como arcabouço e


estrutura para a elaboração da publicada Lei nº 12.334/2010, assim como a legislação estadual (Decreto nº 10.752/1977, São Paulo). Todos estes seguiam a metodologia de gestão continuada nas barragens e sugeriam auditorias regulares nas estruturas.

2.2 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho é fazer um comparativo de como estava a gestão da Segurança de Barragens de mineração antes da promulgação da Lei nº 12.334/2010 e seus regulamentos com o cenário atual, após a implementação destes atos normativos legais. Tendo em vista que o marco temporal para poder executar o comparativo alvo do estudo em tela foi a partir de 21 de setembro de 2010, se analisou o banco de dados do DNPM das barragens de mineração antes da referida lei e seus regulamentos, e as informações colhidas após cinco anos de sua implementação. As informações alvo de comparação são semelhantes e permitem fazer um comparativo seguro e confiável.

A Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB)tem como instrumentos de aplicação (art. 6º): o sistema de classificação de barragens por categoria de risco e por dano potencial associado; o Plano de Segurança de Barragem (PSB); o Sistema Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens (SNISB); o Sistema Nacional de Informações sobre o Meio Ambiente (Sinima); o Cadastro Técnico Federal de Atividades e Instrumentos de Defesa Ambiental; o Cadastro Técnico Federal de Atividades Potencialmente Poluidoras ou Utilizadoras de Recursos Ambientais, e o Relatório de Segurança de Barragens.

Um ponto importante da lei foi a delimitação de quais estruturas estariam ou não dentro da PNSB. Para que uma barragem esteja dentro da PNSB deve atender a Lei nº 12.334/2010 em plenitude. Ou seja, ela deve apresentar pelo menos uma das seguintes características:

a. Altura do maciço, contada do ponto mais baixo da fundação à crista, maior ou igual a 15 m (quinze metros);

b. Capacidade total do reservatório maior ou igual a 3.000.000m³ (três milhões de metros cúbicos);

c. Reservatório que contenha resíduos perigosos conforme normas técnicas aplicáveis;

d. Categoria de Dano Potencial Associado (DPA), médio ou alto, em termos econômicos, sociais, ambientais ou de perda de vidas humanas, conforme definido no art. 6o.

O PSB é um instrumento criado pela Lei nº 12.334/2010 com o intuido de maximizar a gestão da Segurança das Barragens. Ele contempla, ao menos, as informações gerais da barragem e do empreendedor, a documentação técnica

do empreendimento, os planos e procedimentos (operação, manutenção, inspeção, monitoramento e instrumentação), os registros e controles (operação, manutenção, inspeção, monitoramento, instrumentação, bem como os testes de equipamentos hidráulicos, elétricos, mecânicos e etc.), os relatórios de inspeção (regulares e especiais, caso haja), além da revisão periódica de segurança da barragem e o Plano de Ação de Emergência de Barragem de Mineração (PAEBM) - este quando exigido.

Para classificar uma barragem (nos termos da Resolução CNRH nº 143/2012), é necessário somar os itens do quadro de categorização de uma barragem para o quesito Risco Crítico (que contempla três itens, com 17 subitens), somar os subitens do Dano Potencial Associado (que contém um item com quatro subitens) e verificar suas pontuações de acordo com o range de pontos atingido. Deste modo, a barragem será catalogada em baixo, médio ou alto, tanto em relação a seu Dano Potencial Associado quanto ao seu Risco Crítico. Destes parâmetros, as barragens são classificadas em A, B, C, D ou E, de acordo com uma matriz Dano Potencial versus Risco Crítico. A matriz elaborada pelo DNPM e descrita na Portaria DNPM nº 416/2012 é explicitada na figura 01 a seguir.

FIGURA 1 – Classes das barragens de mineração de acordo com Portaria DNPM nº 416/2012. Fonte: Portaria DNPM nº 416/2012 – anexo I

Conforme o art. 4º da Resolução CNRH nº 143/2012, quanto à categoria de risco, as barragens serão classificadas de acordo com aspectos da própria barragem que possam influenciar na possibilidade de ocorrência de acidente. São levados em conta critérios como: características técnicas (englobando a altura do barramento, o comprimento do coroamento da barragem, o tipo de barragem quanto ao material de construção, o tipo de fundação da barragem, a idade da barragem, o tempo de recorrência da vazão de projeto do vertedouro); estado de conservação da barragem (abrangendo: confiabilidade das estruturas extravasoras; confiabilidade das estruturas de adução; eclusa; percolação; deformações e recalques; deterioração

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dos taludes); Plano de Segurança da Barragem (englobando: existência de documentação de projeto da barragem; estrutura organizacional e qualificação dos profissionais da equipe técnica de segurança da barragem; procedimentos de inspeções de segurança e de monitoramento; regra operacional dos dispositivos de descarga da barragem; relatórios de inspeção de segurança com análise e interpretação).

O Dano Potencial Associado de uma barragem, que é outro critério usado na citada resolução para a classificação de uma barragem, é o dano que pode ocorrer devido a eventual rompimento, vazamento, infiltração no solo ou mau funcionamento de uma barragem, independentemente da sua probabilidade de ocorrência, podendo ser graduado de acordo com as perdas de vidas humanas e impactos sociais, econômicos e ambientais. É um fator não tão gerenciável pelo empreendedor como o Risco Crítico, tendo em vista que o DPA é inerente a “o que está abaixo da barragem”. O Risco Crítico se refere a “como a barragem está sendo cuidada e gerida”. Para se classificar o DPA, é preciso levar em consideração o uso e a ocupação atual do solo.

Para o foco deste trabalho, a definição de barragens de mineração é a explicitada no artigo 2º da Portaria DNPM nº 416/2012: “barragens, barramentos, diques, reservatórios, cavas exauridas com barramentos construídos, associados às atividades desenvolvidas com base em direito minerário, utilizados para fins de contenção, acumulação ou decantação de rejeito de mineração ou descarga de sedimentos provenientes de atividades em mineração, com ou sem captação de água associada, compreendendo a estrutura do barramento e suas estruturas associadas”.

Neste trabalho se analisou o quadro de classificação referente ao Risco Crítico de modo a se comparar o “antes” e o “depois” da vigência da lei, suas resoluções e portarias. Tal metodologia foi aplicada tendo em vista que a barragem de mineração estará instalada próxima à unidade mineira, a qual está relacionada com a presença do minério e não com a conveniência de sua construção. Divergentemente das barragens de uso múltiplo e energia elétrica que podem ser construídas com maior flexibilidade, as barragens de mineração são construídas de acordo com a implantação deste complexo mineiro e a rigidez locacional da jazida. Por este fato, não se tem gerência sobre o que estará a jusante dessa estrutura. Portanto, não seria didático e prático analisar algo que não atenderia ao estudo proposto. A análise se ateve na gestão das estruturas estudadas para verificar se a gestão e a segurança das citadas barragens de mineração melhoraram ou pioraram após a entrada em vigor das referidas legislações.

2.2 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Dentre as incumbências atribuídas aos empreendedores de barragens expressas na Portaria DNPM nº 416/2012 está a de cadastrar as barragens de mineração existentes, estejam elas em construção, operação ou em desativação. Para as Barragens de Mineração (BM) que não se enquadram na PNSB, a única obrigação a estes empreendedores imputada pela portaria supra, está a de cadastrar suas estruturas no DNPM.

De 2010, quando se obteve o primeiro diagnóstico das barragens geridas pelo DNPM, até maio de 2015, é possível constatar que houve significativo acréscimo delas no cadastro do órgão. Em 2010 existiam 243 BMs cadastradas no DNPM ante as 661 atualmente existentes no mesmo cadastro. Houve um acréscimo de 418 BMs tanto nas barragens inseridas na PNSB quanto nas barragens fora da citada política. Contudo, em 2012, ano da entrada em vigor da Portaria DNPM nº 416/2012 e já com dois anos em vigor da Lei nº 12.334/2010, é possível constatar um acréscimo da ordem de 10% no cadastro de 2012 para 2015 (de 594 para 661 BMs cadastradas), explicitando que o aumento não foi tão vertiginoso quanto de 2010 para 2012 (ver figura 02).

Não foi possível comparar as BMs inseridas na PNSB em 2010 com as de 2012 e 2015 pelo fato de que o cadastro do órgão àquela época não detinha as informações necessárias para poder saber se a citada estrutura está ou não na referida política.

FIGURA 2 – Barragens de Mineração cadastradas no DNPM nos anos de 2010, 2012 e 2015

Outro ponto notório na análise dos dados é que o estado de Minas Gerais continua tendo o maior quantitativo de BMs no País. Em 2010, representava 45% das barragens cadastradas. Em 2015, apresenta 48%, conforme figuras 03 e 04 a seguir.



FIGURA 3 – Barragens de mineração cadastradas no DNPM subdivididas por estado (2010)

FIGURA 4 – Barragens de mineração cadastradas no DNPM subdivididas por estado (2015)

Para o comparativo sobre os itens de Risco Crítico e Dano Potencial Associado só foi possível executá-lo com o banco de dados de 2012 e 2015. O comparativo com o banco de dados de 2010 não foi possível pelo fato de a Resolução CNRH nº 143/2012, a qual definia os critérios e itens para a classificação das barragens, ter sido publicada em setembro de 2012, impossibilitando tal análise temporal. Contudo, foram analisados os bancos de dados de 2012 e de 2015.

Das 362 BMs inseridas na PNSB dentro do cadastro de 2012, 36 estavam com Risco Crítico alto, perfazendo 9,94% do total, e das 401 que se tem em 2015, 28 estão com RC alto, dando 7,1% do total. A redução é de cerca de 3%. Para Risco Crítico baixo, tivemos um aumento de 3% (85% frente 88%) ante um Risco Crítico médio que se manteve estatisticamente no mesmo patamar de 4,7%. Tais dados mostram que houve migração do Risco Crítico alto para o baixo, conforme demonstram os gráficos das figuras 05 e 06.

FIGURA 5 – Barragens de mineração classificadas por seu Risco Crítico (2012)

FIGURA 6 – Barragens de mineração classificadas por seu Risco Crítico (2015)

Outra análise realizada partiu da avaliação pontual de dez mineradoras detentoras de BMs que já estavam no cadastro em 2012 e 2015. Nelas foi verificada a evolução na gestão de segurança através do Risco Crítico destas estruturas temporalmente. Para verificar esta evolução ou involução, vistorias in loco em todas as citadas estruturas foram efetuadas.

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Das dez estruturas analisadas em 2012 e em 2015, ocorreu evolução na gestão da segurança em oito empreendimentos.Ou seja, o risco de colapsos ou problemas nestas estruturas foi minimizado em três anos. As duas estruturas que não tiveram evolução qualitativa, mantiveram suas posições (Risco Crítico baixo nas duas) pois já detinham em seu cotidiano a Segurança de Barragens como premissa. Estas citadas estruturas tiveram apenas que se adequar à legislação, substancialmente em sua forma: organização e apresentação de registros e documentos. A tabela 01 resume os dados coletados nas vistorias, representando o nome das barragens por letras, a fim de manter o sigilo dos empreendedores analisados.

2012 2015A médio baixoB baixo baixoC alto baixoD alto médioE médio baixoF médio baixoG alto baixoH baixo baixoI médio baixoJ alto médio

Risco CríticoBarragem de Mineração

Tabela 01 – Comparativo de dez barragens de mineração classificadas por seu Risco Crítico nos anos de 2012 e 2015

FIGURA 7 – Barragens de mineração classificadas por DPA (2012)

Analisando os gráficos referentes ao Dano Potencial Associado, é perceptível o que foi relatado antes: a análise por Dano Potencial Associado não nos permite uma clara conclusão da evolução ou involução da gestão da Segurança das Barragens. Isto ocorre pelo

fato de os dados que munem esse item (Dano Potencial Associado) serem independentes da citada gestão. A barragem está onde o minério está, independente do que está a jusante da estrutura. Do mesmo modo, o que está a jusante do barramento ali permanecerá. Dificilmente uma cidade ou infraestrutura será retirada pelo fato de existir uma barragem a montante dessas ocupações.

FIGURA 8 – Barragens de mineração classificadas por DPA (2015)

3. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Depreende-se dos dados analisados e resultados apresentados que, notoriamente, a promulgação da Lei nº 12.334/2010, e consequentemente as resoluções do CNRH e as Portarias regulamentadoras do DNPM, promoveram aumento na qualidade da gestão das barragens de mineração. Dois anos após a promulgação da lei, o cadastro do DNPM cresceu 145%. E, após a entrada em vigor das portarias, houve acréscimo de 10% neste quantitativo. O cadastro do DNPM foi majorado mostrando que existiam estruturas que não estavam sendo gerenciadas pelo órgão.

Entretanto, o item mais importante alcançado com o estudo proposto foi o fato de que houve diminuição percentual do Risco Crítico das BMs. Ocorreu decréscimo percentual de 3% nas BMs classificadas com Risco Crítico alto, e consequentemente aumento percentual, também em 3%, das BMs classificadas em Risco Crítico baixo (figuras 05 e 06). A comprovação é oriunda da análise do banco de dados do órgão gestor da segurança das barragens de mineração. Da mesma forma, o estudo avaliou pontualmente dez BMs do cadastro de 2012 e 2015, onde o Risco Crítico destes foi diminuído, ou seja, houve migração de Risco Crítico alto para médio ou para baixo (tabela 01).

A regulamentação de um tema de tão grande magnitude e importância, tanto para os empreendedores quanto para os fiscalizadores e, especialmente, à sociedade civil, foi essencial. A


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ANÁLISES

entrada em vigor dos dispositivos legais trouxe à tona a necessidade de se ter parâmetros para a gestão e a segurança das barragens. Com essa homogeneização de procedimentos, a segurança das estruturas foi maximizada e a tendência é que a referida segurança seja sempre crescente, de modo a garantir harmonia entre os entes envolvidos em um ambiente sustentável. É certo que quem mais ganha com isso é a sociedade civil, pois o risco para a vida humana e para o meio ambiente são mitigados.

4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CNRH (2012). Resolução nº 143/2012. Seção 1 do D.O.U de 4 de setembro de 2012.CNRH (2012). Resolução nº 144/2012. Seção 1 do D.O.U de 4 de setembro de 2012.COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS. Guia básico de segurança de barragens.

São Paulo: CBDB, 2001. DNPM (2012). Portaria do Diretor Geral do DNPM nº 416/2012. Seção 1 do D.O.U

de 5 de setembro de 2012.DNPM (2013). Portaria do Diretor Geral do DNPM nº 526/2013. Seção 1 do D.O.U

de 11 de dezembro de 2013.MENESCAL, R. A.; VIEIRA, V. P. P. B.; OLIVEIRA, S. K. F. Terminologia para

análise de risco e segurança de barragens. In: MENESCAL, R. A. (coord.) A segurança de barragens e a gestão de recursos hídricos. Brasília: Ministério da Integração Nacional, 2005a. p. 31-49.

PALÁCIO DO PLANALTO (2010). Lei nº 12.334/2010. Seção 1 do D.O.U de 21 de setembro de 2010

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PORTUGAL. Decreto-Lei n. 344, 15 out. 2007. Regulamento de Segurança de Barragens. Lisboa: Ministério das Obras Públicas, Transportes e Comunicações, 2007. Diário da República, Série 1, n.198, 15 out. 2007.

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Luiz Paniago NevesGeólogo, mestre, especialista em Segurança de Barragens. Experiências profissionais: Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM); Especialista em Recursos Minerais; Coordenador de Fiscalização da Pesquisa Mineral; Gestor Segurança de Barragens de Mineração e Portarias DNPM nº 416/2012 e 526/2013. Atuou também na IBRAM-DF, Votorantim Metais e Jardim Botânico de Brasilia. Ministrou workshop Gestão de Segurança de Barragens de Mineração e Cursos de Gestão de Segurança de Barragens de Mineração.

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HIDROLOGIA

MODELO DE PREVISÃO DE CHEIAS DURANTE A CONSTRUÇÃO DA UHE SÃO ROQUE

RESUMO ABSTRACT

Anaximandro Steckling MULLER | Engenheiro Civil, M.Sc – Engevix Engenharia S.A.Diego David BAPTISTA de Souza | Coordenador, M.Sc – Engevix Engenharia S.A. Guilherme Piaie de Oliveira PALMA | Engenheiro Civil – Engevix Engenharia S.A.

Este trabalho apresenta o estudo de caso de implantação de um modelo chuva-vazão para previsão meteorológica durante a construção da Usina Hidrelétrica (UHE) São Roque, no rio Canoas, estado de Santa Catarina. O modelo foi elaborado com base na técnica de Redes Neurais Artificiais (RNA) e apresentou ótimos resultados. A previsão das vazões permitiu antecipar à obra com antecedência semanal os eventos de cheia, agregando maior segurança ao planejamento e construção.

This paper presents a case study of a rain-flow model for weather forecast during the construction of São Roque HPP, in Canoas River, Santa Catarina State. The model was based on artificial neural networks technique (NARX), and showed great results. The flow forecast has allowed anticipating to the site works the flood events in a weekly basis, adding greater security on the planning and construction.


1. INTRODUÇÃO E OBJETIVOS

A construção de uma Usina Hidrelétrica (UHE) sempre lida com um risco associado a cada uma de suas etapas. É o chamado risco hidrológico. Como as estruturas componentes da usina são construídas no leito do rio e em suas proximidades, elas devem estar protegidas em caso de ocorrência das cheias naturais do rio.

A proteção dada às estruturas é definida em função de um risco hidrológico associado, diante do tipo de estrutura, do custo da proteção, e do impacto que viria a ser causado em caso de inundação e/ou ruptura. Também pode ser definida com estudo de mínimo impacto global através do valor esperado do risco.

Assim, mesmo contando com obras de proteção como ensecadeiras e/ou septos, as estruturas de uma usina hidrelétrica estão sujeitas a galgamentos, rupturas e/ou inundações - na medida do critério do risco hidrológico adotado e/ou calculado -, que podem causar prejuízos financeiros ou de cronograma. No pior cenário podem causar ainda mortes de seres humanos.

Torna-se essencial fornecer à equipe de construção da usina uma previsão confiável da probabilidade de ocorrência de eventos de cheia superiores aos previstos nos critérios de projeto, com antecedência suficiente que permita a rápida adaptação da obra, de maneira a evitar e/ou minimizar os prejuízos.

Este artigo apresenta o sistema de previsão de cheias adotado para a construção da UHE São Roque. O sistema se baseia na aplicação de um modelo chuva-vazão desenvolvido através do método das Redes Neurais Artificiais (RNA), calibrado com dados das estações pluviométricas e fluviométricas na região do empreendimento. O artigo apresenta também exemplo da aplicação deste sistema para eventos reais de cheia ocorridos durante a construção da usina.

2. A USINA HIDRELÉTRICA SÃO ROQUE

A Usina Hidrelétrica São Roque está em construção no rio Canoas, em Santa Catarina, entre os municípios de Vargem e São José do Cerrito. A concessionária da usina é a São Roque

Energética S/A. A construção está sendo realizada em regime Engineering, Construction and Procurement (EPC) pela Engevix Construções S/A, e o projeto executivo está sendo desenvolvido pela Engevix Engenharia S/A.

A UHE São Roque possui um reservatório de acumulação com volume útil de 459 hm³, com deplecionamento de 14 m. A barragem é em Concreto Compactado com Rolo (CCR) com fechamento nas ombreiras em enrocamento com núcleo. A altura máxima da barragem é de 60 m. O vertedouro é de soleira livre, com 390 m de comprimento e capacidade para passagem da cheia QMP de 12.928 m³/s, sendo um dos maiores vertedouros de soleira livre do Brasil em termos de vazão de projeto. A potência instalada da usina é de 141,9 MW, dividida em três máquinas Francis.

A Figura 1 apresenta o arranjo geral do empreendimento.

FIGURA 1 – Arranjo geral do empreendimento

FIGURA 2 - Desvio de 1ª etapa UHE São Roque - modelo 3d

Para a construção da usina, foram planejadas duas fases de desvio do rio. Na primeira fase, o rio Canoas foi estrangulado através de uma ensecadeira longitudinal (ensecadeira de 1ª fase). No recinto ensecado foram construídas as adufas de desvio e parte do barramento e vertedouro. A Figura 2 apresenta a 1ª etapa de desvio.

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HIDROLOGIA :: MODELO DE PREVISÃO DE CHEIAS DURANTE A CONSTRUÇÃO DA UHE SÃO ROQUE

Na 2ª fase de desvio, as águas do rio Canoas foram direcionadas para as adufas de desvio através de duas ensecadeiras transversais ao rio (ensecadeiras de 2ª fase).

A Figura 3 apresenta a 2º etapa de desvio. O critério de projeto para o risco hidrológico foi de uma cheia com tempo de recorrência de dez anos.

De maneira a dar suporte ao planejamento da obra, principalmente durante a 2ª etapa de desvio, o projeto de engenharia elaborou um sistema de previsão de cheias, através da criação de um modelo chuva-vazão que, com base nas previsões meteorológicas de precipitação dos órgãos oficiais, indica para a obra as previsões de cheia. Assim, possibilita que a obra se adeque ao evento com a antecedência necessária.

3. O MODELO CHUVA X VAZÃO

A modelagem chuva-vazão da UHE São Roque teve como objetivo a previsão de vazões para a construção em um horizonte de até uma semana. Para isto foi selecionada a técnica das Redes Neurais Artificiais.

FIGURA 3 – Desvio de 2ª etapa UHE São Roque – modelo 3d

FIGURA 4 – Rede NARX com

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