Alta na vazão do Rio Iguaçu provocou mudanças nas obras de UHE no Paraná

Augusto Diniz – Capanema (PR)

A primeira turbina da UHE Baixo Iguaçu – das três existentes – entra em operação em dezembro. A hidrelétrica de 350,2 MW (energia firme de 168,2 MW) está em fase final de conclusão.

O empreendimento fica localizado no Rio Iguaçu, entre os municípios de Capanema e Capitão Leônidas Marques (PR). A segunda turbina deve ser entregue em janeiro e a terceira e última, em fevereiro de 2019.

O consórcio empreendedor da UHE Baixo Iguaçu é composto por Neoenergia (70%) e Copel (30%). A engenharia do proprietário é da Copel.

O consórcio construtor, em contrato na modalidade EPC, é formado pela Odebrecht Engenharia e Construção e GE. Para a construtora, o escopo envolve engenharia, obras civis, montagem eletromecânica, linha de transmissão e gerenciamento do EPC. A GE ficou a cargo do fornecimento eletromecânico. O projeto básico e executivo da hidrelétrica é de Intertechne, subcontratada pelo consórcio construtor.

usina baixo iguaçu
A usina teve revisão de projeto após incidente em 2014

A UHE Baixo Iguaçu tem um arranjo bastante peculiar. O empreendimento, da margem esquerda para a direita, conta com canal de adução, tomada d’água, casa de força com suas três unidades geradoras e canal de fuga; um vertedouro com 16 comportas; e barragem de enrocamento com núcleo de argila.

A área do reservatório tem 31,63 km² e aproveita o leito do rio – a hidrelétrica foi concebida para operar a a fio d’água. A casa de força, do tipo abrigada, possui três turbinas Kaplan de eixo vertical e potência unitária de 116,73 MW. A queda d’água alcança 15,3 m.

Um linha de transmissão de 230 kV com extensão de 60 km conecta a hidrelétrica a subestação Cascavel Oeste e, por consequência, o sistema elétrico nacional.

No pico, no final 2016 e início de 2017, a obra chegou a ter aproximadamente 2.700 trabalhadores. Foi a fase em que as obras civis encontravam-se a plena carga e a montagem eletromecânica se iniciava.

O investimento total no empreendimento alcançou R$ 1,6 bilhão.

OBRA DO VERTEDOURO

De acordo com o engenheiro Luís Fernando Rahuan, diretor de Contrato da Odebrecht Engenharia e Construção, o vertedouro localiza-se em boa parte da calha original do rio e possui 16 comportas, sendo dimensionado para descarregar uma vazão máxima de 53.585 m3/s, correspondente à cheia máxima provável. A estrutura possui grandes dimensões (um dos maiores do Brasil), com 410 m de extensão.

Segundo Luís, o tamanho se deve a grande vazão do Rio Iguaçu naquele trecho. As 16 comportas medem cada uma 19 m de altura e 21 m de largura.

engenheiro odebrecht
Luís Fernando Rahuan, diretor de Contrato da Odebrecht Engenharia e Construção,

Para posicionamento das comportas em tempo hábil, exigiu-se o uso de menos módulos em cada comporta, passando de nove para seis – com os módulos encaixados um sobre o outro. A utilização de menos módulo, porém, aumentou sobremaneira o tamanho de cada módulo.

O uso de uma grua de alta capacidade – a 1250 da Liebherr – permitiu o posicionamento dos grandes módulos, chegando a se construir seis comportas ao mesmo tempo – resultado que seria muito difícil de se conseguir com uma grua de menor porte.

Outro detalhe do vertedouro foi a sua execução. O início da construção da ensecadeira para a execução da casa de força e do vertedouro – que seria a primeira fase da obra, já que o projeto previa a excução de uma segunda ensecadeira na outra margem do rio para construção da barragem – ocorreu em maio de 2014. Porém, uma cheia histórica em junho de 2014, com a vazão do Rio Iguaçu chegando a aproximadamente 32.000 m³/s – a maior já registrada  desde o início da série histórica a partir de 1942 -, levou a ruptura da ensecadeira e alagamento dos recintos da casa de força e do vertedouro.

O grande volume precipitado sobre a bacia do Rio Iguaçu nesse curto período de tempo, fez com que a vazão atingisse índice 30 vezes maior ao normal registrado.

Por conta do ocorrido, aquele trecho do rio ficou marcado com grande quantidade de blocos de rocha remanescentes da ensecadeira destruída. Com o rompimento da ensecadeira, parte dos materiais que a constituíam, especialmente blocos de rocha, foram arrastados para o interior da casa de força e do vertedouro, assim como para o leito do rio, na parte externa da ensecadeira destruída.

Os blocos de rocha da ensecadeira destruída pela cheia, que apresentavam diâmetros variados e ficaram depositados no leito do rio, alteraram as condições de fluxo de água, aumentando sua velocidade.

Segundo Luís Fernando Rahuan, para garantir a estabilidade e a vedação da nova ensecadeira, seria necessário remover os blocos de rocha do leito do Rio Iguaçu. Mas devido as incertezas do prazo, custo e garantia completa remoção dos materiais, a reconstrução da ensecadeira destruída tornou-se inviável.

barragem
Barragem com núcleo de argila e aproveitamento das ensecadeiras

A solução que se mostrou mais adequada – e que foi adotada –consistiu na reconstrução da ensecadeira para possibilitar inicialmente a execução do vertedouro com 12 vãos.

Depois, foi construído um complemento da ensecadeira para abrigar os outros quatro vãos do vertedouro – projeto previa vertedouro com 16 vãos. Essa complementação foi construída sobre remanescentes da ensecadeira destruída pela cheia.

Nesse complemento da ensecadeira, foi erguido um muro em concreto compactado a rolo (CCR) de 100 m de extensão, transversal à futura estrutura do vertedouro (sua localização é exatamente) entre o fim do vertedouro e o início da barragem).

O engenheiro da Odebrecht explica que essa solução de construção do muro foi aplicada por que naquele trecho do rio ocorrem as maiores velocidades de fluxo de água, e ali ficou também grande quantidade de blocos de rocha remanescentes da ensacadeira destruída, tornando aquela área muito instável para construção de todo o vertedouro.

Assim, a execução em dois trechos da ensecadeira permitiu a construção desse muro de concreto, possibilitando menos risco às execuções do restante do vertedouro em parte crítica do leito do rio, destaca o diretor da Odebrecht.

SEQUÊNCIA DA OBRA

A assinatura do contrato da obra da UHE Baixo Iguaçu se deu em dezembro de 2012, e ela iniciou em julho do ano seguinte. Em maio de 2014 ocorreu a primeira etapa do desvio no Rio Iguaçu.
Nessa primeira etapa, o rio foi desviado através de um canal auxiliar escavado na margem direita.

Porém, como informado, uma cheia histórica no rio em junho de 2014 – que destruiu a ensecadeira – fez com que um mês depois as obras da usina fossem suspensas. O reinício dos trabalhos só ocorreu a partir de fevereiro de 2016, com a reconstrução da ensecadeira. Em julho desse ano foi realizada a segunda etapa de desvio do Rio Iguaçu, com a construção da barragem
– e o rio passou a ser desviado pelos vãos do vertedouro já executado.

O enchimento do reservatório estava previsto de ocorrer em novembro.

MONTAGEM

Ricardo Tavares, gerente de montagem eletromecânica civil da Odebrecht, diz que a interface do trabalho civil com a montagem foi um grande desafio, principalmente a área de embutidos da casa de força, incluindo tubo de sucção, pré-distribuidor, revestimento do poço, galeria mecânica e elétrica. O engenheiro ressalta que essa fase exige um alinhamento do cronograma muito forte.

As turbinas são de grandes diâmetros, com 9,7 m, já que a vazão é muito alta no Rio Iguaçu. O engenheiro explica que o fato da mesma empresa responsável pelas obras civis estarem conduzindo a montagem – no caso, a Odebrecht -, permitiu dar mais agilidade ao apertado prazo, além de melhorar a administração do contrato.

BARRAGEM

A barragem também tem uma característica peculiar na UHE Baixo Iguaçu. Ela foi feita aproveitando-se a ensecadeira. Assim, ela é composta pela ensacadeira de montante, a barragem em si com núcleo de argila, areia para evitar percolação da argila e a ensacadeira de jusante. O barramento está coroado na elevação de 263 m e tem comprimento total de 1.080 m.

Para as obras, foram montadas no canteiro centrais industriais, incluindo de britagem, de concreto, de gelo, de ar comprimido, de carpintaria, de pré-moldados e de armação.

turbinas
Turbinas de grande diâmetro devido à alta vazão
REVISÃO

Após a ocorrência da cheia de 2014, houve severa revisão dos estudos de frequência de vazões máximas anuais e sazonais da UHE Baixo Iguaçu, de forma a considerar os registros deste evento, o que acabou acarretando alteração de projeto.

A UHE Baixo Iguaçu é a última instalada no Rio Iguaçu, que já conta – a montante da Baixo Iguaçu – com as usinas Salto Caxias, Salto Osório, Salto Santiago, Segredo e Foz do Areia.

A jusante de Baixo Iguaçu, a 180 km, encontra-se as Cataratas do Iguaçu. O fato do empreendimento estar muito próximo do Parque Nacional do Iguaçu exigiu-se cuidado no manejo do rio para evitar interferência naquele meio ambiente.

VOLUMES

Excavação de solo – 796.629 m³
Excavação em rocha – 2.188.949 m³
Ensecadeira de 1ª fase – 1.729.977 m³
Barragem e ensecadeiras de 2ª fase – 817.949 m³
Concreto – 387.426 m³
Formas para concreto – 214.728 m³
Armadoras para concreto – 18.229 m³

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