O USO DE MODELOS REDUZIDOS COMO SUPORTE PARA DECISÃO NA LOCAÇÃO DE MECANISMOS DE TRANSPOSIÇÃO DE PEIXES

1. O USO DE MODELOS REDUZIDOS COMO SUPORTE PARA DECISÃO NA LOCAÇÃO DE MECANISMOS DE TRANSPOSIÇÃO DE PEIXES Carlos Barreira MARTINEZ*, Edna M. F. VIANA*, Vasco C.TORQUATO**

2. A implantação de Usinas Hidrelétricas... • Mitigação da redução de peixes - MTP • A definição da locação dos mecanismos; • Alternativa – uso de modelos reduzidos hidráulicos visando a observação do comportamento de peixes sob condições semelhantes as que irão ocorrer em campo. • Esse trabalho apresenta um estudo pioneiro de implantação e ensaio de um modelo reduzido com finalidade biológica que tem como objetivo principal estudar o comportamento de cardumes de peixes na região do canal de fuga de uma UHE.

3. O estudo de estruturas hidráulicas em laboratórios - ferramenta para elaboração de projetos e construção de (MTP). A entrada do MTP é talvez a parte mais importante desse tipo de dispositivo O escoamento na entrada deverá ser de tal forma a exercer uma atratividade sobre os peixes fazendo com que estes entrem na passagem e iniciem a transposição da barragem ou obstáculo. O caminho mais seguro para garantir que a entrada irá atrair os peixes é considerar o comportamento dos peixes e os aspectos hidráulicos da passagem. Assim o jato do fluxo de entrada deve criar a quantidade de movimento adequada para os peixes superarem a vazão da saída de água.

4. A locação de um MTP demanda analises multidisciplinares que normalmente só podem ser desenvolvidas após a instalação da UHE. Visando dar suporte a tomada de decisão fez-se um modelo reduzido de parte da estrutura e inseriu-se nele um grupo de peixes que foram observados ao longo de um período de tempo sob diversas condições de descarga das turbinas. A espécie alvo dessa pesquisa foi o mandi amarelo (pimelodus maculatus) que é comum e abundante no rio Paraopeba, local de construção da UHE.

5. A ESCALA DO MODELO Os modelos reduzidos freqüentemente são utilizados para dar subsídio aos projetistas, do fenômeno a ser estudado. Para isso procura-se fazer uma reprodução em escala que represente a conformação do terreno e do trecho do rio a ser estudado. O ideal é se trabalhar com modelos na escala 1:1 na qual as dimensões do modelo são iguais as do protótipo. Se por um lado isso permite representar perfeitamente todos os fenômenos, por outro lado isso esbarra nas grandes dimensões e custos.

6. Para que se possa trabalhar com modelos é necessário obedecer à semelhança dinâmica entre o modelo e protótipo. A perfeita semelhança somente pode ser obtida na escala 1:1. Assim, define-se que deverá ser mantida a relação de semelhança considerando as forças que são mais importantes para cada o sistema. Dessa forma procura-se trabalhar com uma escala que permita observar os fenômenos físicos mantendo-se uma correlação com o protótipo. Usualmente modelos que trabalham com condutos livres utilizam um número adimensional que foi definido por Froude. Esse número que corresponde a razão entre a força de inércia pela força gravitacional governa os escoamentos livres.

7. Modelos que tenham representação ambiental onde se colocam “indivíduos” (peixes) entram em desacordo com as características biológicas dos peixes a serem testados. • Os ensaios foram conduzidos da seguinte forma: • Adotando-se a semelhança de Froude, onde as velocidades são diferentes das que ocorrem em campo. Esses ensaios permitem que se determinem as características hidráulicas no modelo. • O ideal é que a escala do modelo seja o mais próximo possível do real. Entretanto devido a limitações de ordem construtiva e de recursos financeiros a escala adotada foi de 1:42.

8. O MODELO É necessário que o modelo tenha características que permitam que os peixes possam sobreviver no local. Esse modelo foi construído em isopor, revestido em fibra de vidro e recoberto por Sikatop-100 (Sika®). Essa alternativa também apresenta como vantagem a possibilidade de ser executado com extrema rapidez (quatro meses incluindo os testes) além de permitir a reprodução das dimensões do modelo com facilidade. O estudo de caso foi desenvolvido na UHE Retiro Baixo que tem as características apresentadas na tabela a seguir:

12. O PROTOCOLO DOS ENSAIOS Para a realização dos testes as áreas do modelo, que corresponde a parte da calha do rio Paraopeba, do tributário Córrego dos Gomes, do vertedor, e do canal de restituição, foram divididos e numerados a cada 20 cm. Assim, durante a realização dos testes a localização dos indivíduos era facilmente anotada.

13. Foram realizados testes com 10 e 30 mandis. Cada teste teve a duração de 60 minutos e se iniciava com a colocação dos peixes na região de montante do modelo do Rio Paraopeba. Durante esses testes observou-se a posição dos indivíduos (peixes) no momento que eram liberados e a cada 10 minutos. Ao final do terceiro teste todos os indivíduos testados retornaram ao sistema para a realização de novo levantamento.

14. Figura 8 – Primeiro teste com 10 mandis

15. Figura 9 – Segundo teste com 10 mandis

16. Figura 10 – Terceiro teste com 10 mandis

17. Figura 11 – Primeiro teste com 30 mandis

18. Figura 12 – Segundo teste com 30 mandis

19. Conclusões Os cardumes entrando preferencialmente pela margem esquerda do canal de fuga. Assim optou-se pela instalação do MTP nessa margem. Sabe-se que esse tipo de ensaio não é conclusivo. Esse trabalho não se encerra com os testes de laboratório e será ampliado a partir da observação e acompanhamento de campo. Estudos desse tipo podem ser uma poderosa ferramenta de auxilio na tomada de decisões com relação a locação de MTP.

20. Agradecimentos Ao Consorcio Retiro Baixo; A ORTENG; A FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS; Ao CPH / UFMG