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

r

SITUAcAO BLOCOS DE DESVIO

CORTE

PLANTA

ALTERN I'TIVAS DE FECHA^^iENTO

a

C

i

CONSTRUcAO E REMOCAO DAS ENSECADEIRAS

T

n

L.

r

283,oo._;

-.- 28 1, aD

27 28 I

ABRIL -72

29 30

I

SUB!

4c

VERTEDOR

A/ONT

L E G E N D A 4

REGUA MONTANTE

REGUA INTERMEDIARIA

REGUA JUSANTE

FIGURA-5

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

10 IS 20 25

FIGURA - 6 A

i

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