Trecho de vazão reduzida – Conceitos

O trecho de vazão reduzida (TVR) é um termo utilizado no setor de energia para caracterizar o trecho do rio natural que tem sua vazão reduzida pelo layout de uma usina hidrelétrica. Também é chamado por outros nomes como alça de vazão reduzida (AVR). Um rio natural gera meandros para superar naturalmente grandes declividades, aumentando o seu comprimento de escoamento e reduzindo a declividade. Para gerar mais energia, constrói-se um canal ou conduto de adução que reduz a distância e mantém a queda para produzir mais energia (figura). Assim, quando se envia vazão pela adução gera-se mais energia, enquanto que pelo TVR não é gerada energia ou mesmo que se coloque turbina neste trecho a energia gerada é menor devido ao menor desnível. Portanto, no projeto de usina hidrelétrica busca-se minimizar a vazão para o TVR para gerar mais energia.
Muitas usinas foram construídas no Brasil com vazão nula para o TVR, já que não existia nenhuma regulação sobre o assunto. Nos últimos anos, com a aprovação da legislação de outorga a nível Federal e nos Estados, passou-se a exigir uma determinada vazão mínima pelo TVR para garantir as condições de sobrevivência hídrica e ambiental deste trecho de rio. Na prática existente no setor, observa-se que não há um entendimento adequado de qual o objetivo de manutenção desta vazão, tanto no âmbito dos projetistas e empreendedores como do lado dos licenciadores e/ou outorgantes.
Este é um tema bastante controverso não somente no Brasil como no exterior, principalmente com relação aos objetivos de manutenção destas vazões. Numa sequência de artigos vamos discutir este assunto, considerando os diferentes aspectos atuais.
A Lei de recursos hídricos estabelece, no artigo 12º, critérios para a outorga dos recursos hídricos e remete ao Conselho Nacional de Recursos Hídricos a sua normativa. O CNRH editou, em 2004, uma normativa que estabelece que a outorga deve examinar as possíveis alterações nos regimes hidrológico, hidrogeológico e nos parâmetros de qualidade e quantidade dos corpos de água decorrentes da operação das estruturas hidráulicas.
A alteração no regime hidrológico pode ter implicações na quantidade, qualidade e condições ambientais dos rios. As alterações e os impactos resultantes são o foco no qual estes estudos devem analisar. Portanto, não basta examinar a quantidade e a qualidade da água, mas também como o sistema ambiental do TVR será afetado e como pode ser mitigado para definir a outorga deste trecho.
A gestão dos recursos hídricos numa bacia hidrográfica envolve a alocação de água no tempo e no espaço de forma a atender as diferentes necessidades da população (usos da água) e a conservação ambiental. A literatura considera a demanda ambiental para manutenção dos ecossistemas como um dos usos da água.
Este processo de alocação de recursos envolve:

  • Identificar que existe um limite a partir do qual o ecossistema sofre impactos irreversíveis com a modificação do escoamento;
    A gestão dos recursos hídricos deve buscar o equilíbrio dos diferentes usos da água, incluído o ambiental de forma obter a sustentabilidade para o presente e para o futuro.
  • A vazão varia no tempo e no espaço de acordo com seu hidrograma, representando a disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica num determinado local. Existem algumas terminologias da vazão que têm sido utilizadas de modo confuso no país para definir as vazões do TVR, portanto a seguir apresentamos algumas definições:

Vazão remanescente: é a vazão mínima a jusante de usos da água numa bacia hidrográfica, depois de outorgados estes usos.

Vazões ambientais: são as vazões do hidrograma que devem ser mantidas para dar sobrevivência ao ecossistema aquático nas condições atuais e futuras.

Vazão sanitária: é um dos termos utilizados para a vazão de referência, definida no CONAMA 357/2005, para garantir a qualidade da água quando a principal fonte de contaminação são cargas de esgoto doméstico e industrial.

About Prof. PhD Carlos E. M. Tucci

Engenheiro civil, MSc, PhD, professor aposentado do IPH-UFRGS, sócio-fundador da Rhama Consultoria Ambiental. Autor de mais de 300 artigos científicos, livros, capítulos de livros. Experiência de mais de 40 anos na área, com atuação junto a empresas e entidades nacionais e internacionais como: Unesco, Banco Mundial, BID, ANEEL, ANA, Itaipu, entre outros. Premiado em 2011 pela International Association of Hydrological Sciences.

5 Comments

  1. Marcela Nectoux

    Eu gostaria de saber como podemos criar alternativas para reduzir o impacto da criação do TVR. Além da manutenção de uma vazão ecológia, seria interessante que a alternativa de projeto contemplasse lay-outs com TVR menores? Por exemplo o projeto de Belo Monte prevê um TVR de 100 Km. Trechos menores significam necessariamente um menor impacto ambiental?

    Resposta
    Na realidade não é uma vazão que deve-se manter, mas procurar manter a sua variabilidade para garantir a sobrevivência da fauna e mitigar as condições ambientais limítrofes relacionados como mata ciliar, áreas de desovas, etc. Portanto, quando se foca somente na vazão sem identificar estes impactos resultantes da variabilidade da vazão a avaliação é limitada. O tamanho pode ser influenciar, mas depende de um grande número de fatores. Geralmente no trecho do TVR a declividade é alta e limita em parte o processo longitudinal, sendo mais importante o transversal como em Belo Monte. A avaliação do lay-out poderia levar em conta estes efeitos.

    prof. Tucci

  2. Eliézer Cláudio

    Bom dia!
    Professor, qual a metodologia mais indicada para o cálculo da vazão ecológica para os rios amazônicos? Tem muitas metodologias utilizadas nos Estados Unidos, mas queria saber qual a que se aplica mais ao Brasil (em especial, na amazônia).
    Abraços.

  3. Gizela

    Olá, Porfessor.
    Se uma metodologia de cálculo da vazão ecológica é a Q7,10, pergunto porque alguns estado (PR) adota a Q ecol[ogica como sendo 50% da Q7,10 e não 100% dela. Que critério é utilizado para definir 50% dela como sendo ecológica?

    Resposta

    Não deveria ser desta forma, pois existe uma confusão técnica entre os reguladores considerando o seguinte: (a) a vazão de referência estabelecida pelo CONAMA 357 se refere a efluentes pontuais e tem como meta a qualidade da água do rio; (b) Os Estados confundem vazão de referência adotando a mesma para uso da água, que seria a vazão remanescente, o que está errado e juridicamente inadequado, pois não pode-se usar o mesmo nome para regulações diferentes; (b) Não existe uma vazão ecológica, mas um hidrograma ecológico ambiental que permite manter as funções do rio; (b) o uso destas vazões tem sido definidos sem uma justificativa técnica adequada em respeito aos princípios das legislações ambientais e de recursos hídricos.

    Especificamente a sua pergunta a Q7,10 geralmente é menor que a Q95 (varia de 40 a 70% da Q95). A Q7,10 tem origem na qualidade da água nos Estados Unidos que historicamente utilizou ( < 1970) para analisar as condições de qualidade da água de um rio. A Q95 é um referencial que se adota um risco de 5% de ser menos. A escolha de metade é porque muitas das regulações permitem a retirada e uso de 50% deste valor.

  4. Danilo

    Caro Professor,

    Qual seria a melhor metodologia para efetuar o cálculo da curva-chave de um futuro trecho de vazão reduzida para uma CGH a fio d’água, não implantada, em um rio com calha bastante irregular mas de vazão constante? Nesse sentido, a manutenção de 20% da Q90 seria suficiente para manutenção da vazão ecológica?

    Danilo

    O mais importante na realidade não é a vazão, mas a profundidade. Para isto é necessário calcular um remanso (regime permanente) de vazões previstas e verificar se haverá profundidade suficiente para tráfego da fauna. Nos Estados Unidos utiliza-se da ordem de 31cm (1 pé), mas depende do tipo de fauna. Em estudos que fizemos em Goiás e com apoio de especialista em fauna e devido ao tamanho da fauna existente chegamos a uma profundidade de 50 cm. A escolha da vazão deve ser maior ou igual a 10% da vazão média de longo período. Mesmo que esta vazão não consiga em todas as seções do TVR a profundidade desejada, pode-se buscar obras pequenas para aumento da profundidade nos locais desejados, mas isto para uma até 3 seções ao longo do TVR. Para o estudo é necessário uma batimetria com espaçamento da ordem de 200 a 400 mm dependendo a variabilidade da seção.

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